Aquest tema serà útil no només per als estudiants de secundària, sinó fins i tot per als adults. A més, l'article serà d'interès per als pares que vulguin explicar coses senzilles de les ciències naturals als seus fills. Entre els temes molt importants hi ha la velocitat en física.
Sovint, els estudiants no poden esbrinar com resoldre problemes, distingir entre els tipus de velocitats disponibles i és encara més difícil entendre les definicions científiques. Aquí ho considerarem tot en un llenguatge més accessible, de manera que tot no només sigui clar, sinó fins i tot interessant. Però encara cal recordar algunes coses, ja que les ciències tècniques (física i matemàtiques) requereixen memoritzar fórmules, unitats de mesura i, per descomptat, el significat dels símbols de cada fórmula.
On es reuneix?
Per començar, recordem que aquest tema fa referència a una secció de física com la mecànica, subsecció "Cinemàtica". A més, l'estudi de la velocitat no s'acaba aquí, serà en els següents apartats:
- òptica,
- fluctuacions i onades,
- termodinàmica,
- física quàntica i així successivament.
A més, el concepte de velocitat es troba en química, biologia, geografia, informàtica. En física, el tema "velocitat" es troba i s'estudia més sovinten profunditat.
A més, aquesta paraula la fem servir a la vida quotidiana, sobretot entre els motoristes, conductors de vehicles. Fins i tot els cuiners experimentats de vegades utilitzen una frase com ara "batre les clares amb una batedora a velocitat mitjana".
Què és la velocitat?
La velocitat en física és una magnitud cinemàtica. Significa la distància recorreguda per un cos en un període de temps determinat. Suposem que un jove es trasllada de casa a una botiga, recorrent dos-cents metres en un minut. Al contrari, la seva vella àvia passarà per la mateixa ruta en sis minuts a petits passos. És a dir, l'home es mou molt més ràpid que el seu parent gran, ja que desenvolupa molt més velocitat, fent passos llargs i molt ràpids.
El mateix s'ha de dir d'un cotxe: un cotxe va més ràpid i l' altre més lent, perquè les velocitats són diferents. Més endavant veurem nombrosos exemples relacionats amb aquest concepte.
Fórmula
A la lliçó de l'escola, la fórmula de la velocitat en física es considera necessàriament per tal de facilitar la resolució de problemes.
- V és, respectivament, la velocitat de moviment;
- S és la distància que recorre un cos quan es mou d'un punt de l'espai a un altre;
- t: temps de viatge.
Heu de recordar la fórmula, perquè us serà útil en el futur per resoldre molts problemes i no només. Per exemple, potser us preguntareu comvelocitat de casa a la feina o al lloc d'estudi. Però pots conèixer la distància amb antelació utilitzant un mapa al teu telèfon intel·ligent o ordinador, o utilitzant una versió en paper, coneixent l'escala i tenint un regle amb tu. A continuació, anoteu l'hora abans de començar a moure's. Quan arribeu a la vostra destinació, comproveu quants minuts o hores va trigar a passar sense parar.
En què es mesura?
La velocitat es mesura més sovint en unitats SI. A continuació no només hi ha unitats, sinó també exemples d'on s'utilitzen:
- km/h (quilòmetre per hora) - transport;
- m/s (metre per segon) - vent;
- km/s (quilòmetre per segon) – objectes espacials, coets;
- mm/h (mil·límetre per hora) - líquids.
Primer esbrinem d'on prové la barra fraccional i per què la unitat de mesura és només això. Fixeu-vos en la fórmula física de la velocitat. Què veus? El numerador és S (distància, camí). Com es mesura la distància? En quilòmetres, metres, mil·límetres. En el denominador, respectivament, t (temps) - hores, minuts, segons. Per tant, les unitats de mesura de la quantitat són exactament les mateixes que les presentades al principi d'aquesta secció.
Consolidem amb tu l'estudi de la fórmula de la velocitat en física de la següent manera: quina distància superarà el cos en un període de temps concret? Per exemple, una persona camina 5 quilòmetres en 1 hora. Total: la velocitat d'una persona és de 5 km/h.
De què depèn?
Molt sovint, els professors fan la pregunta als estudiants: "Què determina la velocitat?". Els estudiants sovint es perden i no saben què dir. De fet, tot és moltsenzillament. Només cal que mireu la fórmula perquè aparegui una pista. La velocitat d'un cos en física depèn del temps de moviment i de la distància. Si es desconeix almenys un d'aquests paràmetres, serà impossible resoldre el problema. A més, es poden trobar altres tipus de velocitats a l'exemple, que es parlarà a les seccions següents d'aquest article.
En moltes tasques de cinemàtica, heu de construir gràfics de dependència, on l'eix X és el temps i l'eix Y és la distància, el camí. A partir d'aquestes imatges, es pot avaluar fàcilment la naturalesa de la velocitat de moviment. Val a dir que en moltes professions relacionades amb el transport, les màquines elèctriques solen utilitzar gràfics. Per exemple, al ferrocarril.
Mesurar la velocitat en el moment adequat
Hi ha un altre tema que espanta els estudiants de secundària: la velocitat instantània. En física, aquest concepte apareix com a definició de la magnitud de la velocitat en un període de temps instantani.
Mirem un exemple senzill: el conductor condueix el tren, el seu ajudant observa la velocitat de tant en tant. Hi ha un senyal de límit de velocitat a la distància. Hauríeu de comprovar a quina velocitat es mou el tren en aquest moment. L'assistent del conductor informa a les 16.00 hores que la velocitat és de 117 km/h. Aquesta és la velocitat instantània registrada exactament a les 4 de la tarda. Tres minuts més tard, la velocitat era de 98 km/h. Aquesta també és la velocitat instantània relativa a 16 hores i 3 minuts.
Inici del moviment
Sense la velocitat inicial, la física no representa gairebé cap moviment del transporttecnologia. Quin és aquest paràmetre? Aquesta és la velocitat a la qual l'objecte comença a moure's. Suposem que un cotxe no pot començar a moure's a l'instant a una velocitat de 50 km/h. Ella necessita accelerar. Quan el conductor prem el pedal, el cotxe comença a moure's sense problemes, per exemple, al principi 5 km/h, després gradualment 10 km/h, 20 km/h i així successivament (5 km/h és la velocitat inicial).
Per descomptat, pots fer una sortida brusca, com els corredors-atletes, en colpejar una pilota de tennis amb una raqueta, però tot i així sempre hi ha una velocitat inicial. Segons els nostres estàndards, només les estrelles, planetes i satèl·lits de la nostra galàxia no en tenen, ja que no sabem quan va començar el moviment i com. Després de tot, fins a la mort, els objectes espacials no poden aturar-se, sempre estan en moviment.
Velocitat uniforme
La velocitat en física és una combinació de fenòmens i característiques individuals. També hi ha moviment uniforme i no uniforme, curvilini i rectilini. Posem un exemple: una persona camina per una carretera recta a la mateixa velocitat, superant una distància de 100 metres des del punt A fins al punt B.
D'una banda, es pot anomenar velocitat rectilínia i uniforme. Però si connecteu sensors de velocitat i ruta molt precisos a una persona, podeu veure que encara hi ha una diferència. La velocitat desigual és quan la velocitat canvia regularment o constantment.
A la vida quotidiana i la tecnologia
La velocitat del moviment en física existeix a tot arreu. Fins i tot els microorganismes es moueni a un ritme molt lent. Val la pena assenyalar que hi ha rotació, que també es caracteritza per la velocitat, però té una unitat de mesura: rpm (revolucions per minut). Per exemple, la velocitat de gir del tambor en una rentadora. Aquesta unitat de mesura s'utilitza allà on hi hagi mecanismes i màquines (motors, motors).
En geografia i química
Fins i tot l'aigua té una velocitat de moviment. La física és només una ciència subsidiària en el camp dels processos que ocorren a la natura. Per exemple, la velocitat del vent, les onades al mar, tot això es mesura amb els paràmetres físics habituals, les quantitats.
Segurament, molts de vos altres coneixeu la frase "la velocitat d'una reacció química". Només en química té un significat diferent, ja que significa quant de temps tindrà lloc aquest o aquell procés. Per exemple, el permanganat de potassi es dissolrà més ràpidament a l'aigua si agiteu el recipient.
Velocitat invisible
Hi ha fenòmens invisibles. Per exemple, no podem veure com es mouen les partícules de llum, diverses radiacions, com es propaga el so. Però si no hi hagués moviment de les seves partícules, llavors cap d'aquests fenòmens existiria a la natura.
Informàtica
Gairebé totes les persones modernes s'enfronten al concepte de "velocitat" mentre treballen amb un ordinador:
- Velocitat d'Internet;
- velocitat de càrrega de la pàgina;
- Velocitat de càrrega de la CPU i així successivament.
Hi ha un gran nombre d'exemples de la velocitat del moviment en física.
Després de llegir l'article atentament, us vau familiaritzar amb el conceptevelocitat, descobreix què és. Deixa que aquest material t'ajudi a estudiar la secció "Mecànica" en profunditat, mostrar-hi interès i superar la por a l'hora de respondre a les lliçons. Després de tot, la velocitat en física és un concepte comú que és fàcil de recordar.
