Hur man beräknar ett objekts hastighet

Steg
Förnödenheter

Hastighet är ett föremåls rörelse över en tidsperiod . Standardmetoden för att bestämma ett objekts hastighet är genom att dividera förändringen i tillryggalagd sträcka med förändringen i tid, men det finns andra metoder du kan använda för att beräkna hastigheten och vektorhastigheten (Eng. hastighet; här tar du hänsyn till förskjutningens riktning) för att beräkna. Här är några du bör känna till.

Steg

Metod 1 av 4: Metod ett: Medelhastighet

1. Memorera formeln för medelhastighet. Medelhastighet är tillryggalagd sträcka (hastighet) eller förskjutning (vektorhastighet) dividerat med förfluten tid.

Denna formel kan skrivas som:

v(av) = [d(f) - d(i)] / [t(f) - t(i)]
ELLER
v(av) = Ad/At

v(v) står för "medelhastighet"

d(f) står för "ändläge" och d(i) står för "start position"

t(f) står för "sluttid" och t(i) står för "starttid"

d står för "förflyttning" och t står för "senaste tiden"

2. Beräkna den totala tillryggalagda sträckan. För att beräkna tillryggalagd sträcka eller förskjutning måste du först subtrahera slutpositionen från startpositionen.

Exempel: Δd = d(f) - d(i)

Startpunkt: 5 m

Slutpunkt: 25 m

Ad = d(f) - d(i) = 25 - 5 = 20 m

3. Beräkna den totala tid det tar att klara avståndet. För att beräkna den totala tiden som behövs behöver du skillnaden mellan start- och sluttid.

Exempel: Δt = t(f) - t(i)

Starttid: 4 s

Sluttid: 8 s

At = t(f) - t(i) = 8 - 4 = 4 s

4. Dividera tillryggalagd sträcka med förfluten tid. För att hitta hastigheten dividerar du den tillryggalagda sträckan med förändringen i tid.

Exempel: v(av) = Δd / Δt = 20 m / 4 s = 5 m/s

5. Bestäm riktningen för förskjutningen. För att skilja på hastighet och vektorhastighet är det viktigt att ange i vilken riktning förskjutningen skedde.

Exempel: 5 m/s öster (nord, syd, väst, etc.)

Metod 2 av 4: Metod två: Hastighet och acceleration

1. Formeln för att beräkna acceleration. Om du har mätt ett objekts acceleration kan du hitta det objektets hastighet genom att multiplicera accelerationen med den förflutna tiden och sedan lägga till den initiala hastigheten.

Som en formel ser denna ekvation ut så här:

v = v(0) + (a * t)
Observera att denna ekvation härleds från ekvationen för att hitta accelerationen: a = [v - v(0)] / t

v står för"hastighet (eller vektoriell hastighet: från den engelska termen hastighet)" och v(0) står för "initial hastighet"

a står för "acceleration"

t står för "senaste tiden"

Acceleration är den hastighet med vilken ett objekts hastighet ändras.

2. Multiplicera accelerationen med den totala uppmätta tiden. Så länge objektets period och acceleration är givna bör du kunna hitta hastigheten. Ett första steg här är att multiplicera accelerationen med den förflutna tiden.

Exempel: Beräkna vektorhastigheten för ett objekt som rör sig i nordlig riktning med en acceleration på 10 m/s under 5 s. Observera att objektets hastighet är 2 m/s i nordlig riktning.

a = 10 m/s2

t = 5 s

(a * t) = (10 * 5) = 50

3. Lägg till starthastigheten. Du måste också känna till starthastigheten för att ta reda på medelhastigheten. Lägg till den initiala hastigheten till produkten av acceleration och tid. Detta är objektets faktiska hastighet.

Exempel: v(0) = 2 m/s

v = v(0) + (a * t) = 2 + (50) = 52 m/s

4. Ange förskjutningsriktningen. För att skilja vektoriell hastighet från hastighet måste du ange i vilken riktning objektet rör sig.

Exempel: Vektorhastigheten är 52 m/s i nordlig riktning.

Metod 3 av 4: Metod tre: Initial hastighet och acceleration

1. Lär dig formeln för starthastigheten. Du kan härleda en ekvation för att beräkna den initiala hastigheten genom att använda accelerationsformeln. Du subtraherar produkten av acceleration och tid från objektets medelhastighet.

Formeln för ekvationen är:

v(0) = v - (a * t)

Observera att denna formel härrör från accelerationsformeln: a = [v - v(0)] / t

v står för "fart" och v(0) står för "initial hastighet"

a står för "acceleration"

t står för "senaste tiden"

Accelerationen är förändringen i ett föremåls hastighet.

2. Multiplicera accelerationen med den totala tiden det tog att röra sig. För att beräkna den initiala hastigheten är det nödvändigt att multiplicera accelerationen (hastighetsändringen) med tiden som förflutit under förskjutningen.

Exempel: Hitta initialhastigheten för ett föremål som rör sig norrut med en hastighet av 52 m/s och en acceleration på 10 m/s, under 5 s.

a = 10 m/s

t = 5 s

(a * t) = (10 * 5) = 50

3. Subtrahera produkten från hastigheten. Förutom accelerationen och den förflutna tiden behöver du också veta medelhastigheten för objektet i fråga. Subtrahera produkten av acceleration och tid från hastigheten.

Observera att detta beräknar den initiala hastigheten för ett föremål.

Exempel: v = 52 m/s

v = v - (a * t) = 52 - (50) = 2 m/s

4. Bestäm i vilken riktning objektet rör sig. Utan en riktning mäter du bara hastigheten, inte den vektoriella initialhastigheten. Om vektorhastigheten frågas bör du i ditt svar kunna ange vilken riktningen är.

Exempel: Objektets initiala vektorhastighet är 2 m/s norr.

Metod 4 av 4: Metod fyra: Hastighet i en cirkulär rörelse

1. Lär dig formeln för hastighet i en cirkulär rörelse. Detta är den konstanta hastighet med vilken ett objekt måste röra sig för att upprätthålla en cirkulär bana runt ett annat objekt, vanligtvis en planet eller annat massivt objekt.

Cirkelhastigheten för ett föremål beräknas genom att dividera cirkelns omkrets (den tillryggalagda sträckan) med den period under vilken föremålet har rört sig.
Som en formel ser denna ekvation ut så här:

v = (2Πr)/T

Kom ihåg att 2Πr är lika med en cirkels omkrets.

r står för "radie" eller "Stråle"

t står för "tidslängd" eller "tidsperiod"

2. Multiplicera radien med två och med pi. Det första steget för att lösa detta problem är att beräkna cirkelns omkrets. Du gör detta genom att multiplicera radien med två och med 3,14 (pi).

Exempel: Hitta hastigheten för ett föremål som rör sig längs en cirkulär bana med en radie på 8 m under ett tidsintervall på 45 sekunder.

r = 8 m

T = 45 s

Cirkelns omkrets = 2 * Π * r = 2 * 3,14 * 8 = 50,24 m

3. Dela denna produkt med perioden. För att bestämma den konstanta hastigheten för objektet i fråga, dividera cirkelns omkrets med tiden det tar att flytta objektet.

Exempel: v = (2Πr) / T = 50,24 m / 45 s = 1,12 m/s

Objektets hastighet är 1,12 m/s.