Acest subiect va fi util nu numai elevilor de liceu, ci chiar și adulților. În plus, articolul va fi de interes pentru părinții care doresc să explice copiilor lucruri simple din științele naturii. Printre subiectele foarte importante se numără viteza în fizică.
Destul de des, studenții nu își pot da seama cum să rezolve problemele, să distingă între tipurile de viteze disponibile și este și mai dificil de înțeles definițiile științifice. Aici vom lua în considerare totul într-un limbaj mai accesibil, astfel încât totul să fie nu numai clar, ci chiar interesant. Dar mai trebuie să vă amintiți unele lucruri, deoarece științele tehnice (fizica și matematica) necesită memorarea formulelor, unităților de măsură și, bineînțeles, a semnificațiilor simbolurilor din fiecare formulă.
Unde se întâlnește?
Pentru început, să ne amintim că acest subiect se referă la o astfel de secțiune a fizicii precum mecanica, subsecțiunea „Cinematică”. În plus, studiul vitezei nu se termină aici, va fi în următoarele secțiuni:
- optic,
- fluctuații și valuri,
- termodinamică,
- fizică cuantică și așa mai departe.
De asemenea, conceptul de viteză se găsește în chimie, biologie, geografie, informatică. În fizică, subiectul „viteza” este cel mai des întâlnit și studiatîn profunzime.
În plus, acest cuvânt este folosit în viața de zi cu zi de noi toți, în special în rândul șoferilor, șoferilor de vehicule. Chiar și bucătarii cu experiență folosesc uneori o expresie precum „bate albușurile cu un mixer la viteză medie.”
Ce este viteza?
Viteza în fizică este o mărime cinematică. Înseamnă distanța parcursă de un corp într-o anumită perioadă de timp. Să presupunem că un tânăr se mută de acasă într-un magazin, parcurgând două sute de metri într-un minut. Dimpotrivă, bătrâna lui bunica va trece pe același traseu în șase minute cu pași mici. Adică, tipul se mișcă mult mai repede decât ruda lui în vârstă, deoarece își dezvoltă viteza mult mai mult, făcând pași lungi foarte repede.
Același lucru ar trebui spus despre o mașină: o mașină merge mai repede și ceal altă mai încet, pentru că vitezele sunt diferite. Mai târziu ne vom uita la numeroase exemple legate de acest concept.
Formula
La lecția de la școală, formula vitezei în fizică este neapărat luată în considerare pentru a facilita rezolvarea problemelor.
- V este, respectiv, viteza de mișcare;
- S este distanța parcursă de un corp atunci când se deplasează dintr-un punct în spațiu în altul;
- t – timpul de călătorie.
Trebuie să vă amintiți formula, pentru că vă va fi utilă în viitor atunci când rezolvați multe probleme și nu numai. De exemplu, s-ar putea să vă întrebați cumviteza de acasa la locul de munca sau la locul de studiu. Dar distanța o poți afla în avans folosind o hartă de pe smartphone sau computer, sau folosind o versiune de hârtie, cunoscând scara și având o riglă cu tine. Apoi, notați timpul înainte de a începe să vă mișcați. Când ajungeți la destinație, vedeți câte minute sau ore a durat să treacă fără să vă opriți.
În ce se măsoară?
Viteza este cel mai adesea măsurată în unități SI. Mai jos sunt nu numai unități, ci și exemple de unde sunt utilizate:
- km/h (kilometru pe oră) - transport;
- m/s (metru pe secundă) - vânt;
- km/s (kilometru pe secundă) – obiecte spațiale, rachete;
- mm/h (milimetru pe oră) - lichide.
Să ne dăm seama mai întâi de unde provine bara fracțională și de ce unitatea de măsură este exact asta. Acordați atenție formulei fizice pentru viteză. Ce vezi? Numătorul este S (distanță, cale). Cum se măsoară distanța? În kilometri, metri, milimetri. La numitor, respectiv, t (timp) - ore, minute, secunde. Prin urmare, unitățile de măsură ale cantității sunt exact aceleași cu cele prezentate la începutul acestei secțiuni.
Să consolidăm cu tine studiul formulei vitezei în fizică astfel: ce distanță va depăși corpul într-o anumită perioadă de timp? De exemplu, o persoană parcurge 5 kilometri într-o oră. Total: viteza unei persoane este de 5 km/h.
De ce depinde?
Destul de des, profesorii pun elevilor întrebarea: „Ce determină viteza?”. Elevii se pierd adesea și nu știu ce să spună. De fapt, totul este foartepur şi simplu. Uită-te la formulă pentru a apărea un indiciu. Viteza unui corp în fizică depinde de timpul de mișcare și de distanță. Dacă cel puțin unul dintre acești parametri este necunoscut, va fi imposibil de rezolvat problema. În plus, alte tipuri de viteze pot fi găsite în exemplu, care vor fi discutate în următoarele secțiuni ale acestui articol.
În multe sarcini din cinematică, trebuie să construiți grafice de dependență, unde axa X este timpul, iar axa Y este distanța, calea. Din astfel de imagini, se poate evalua cu ușurință natura vitezei de mișcare. Este de remarcat faptul că în multe profesii legate de transport, mașinile electrice folosesc adesea grafica. De exemplu, pe calea ferată.
Măsurarea vitezei la momentul potrivit
Există un alt subiect care îi sperie pe elevii de gimnaziu - viteza instantanee. În fizică, acest concept apare ca o definiție a mărimii vitezei într-o perioadă instantanee de timp.
Să ne uităm la un exemplu simplu: șoferul conduce trenul, asistentul său urmărește viteza din când în când. Există un semn de limită de viteză în depărtare. Ar trebui să verificați cât de repede se mișcă trenul acum. Asistentul șoferului raportează la ora 16:00 că viteza este de 117 km/h. Aceasta este viteza instantanee înregistrată exact la ora 16. Trei minute mai târziu, viteza era de 98 km/h. Aceasta este și viteza instantanee relativă la 16 ore și 3 minute.
Începutul mișcării
Fără viteza inițială, fizica nu reprezintă aproape nicio mișcare a transportuluitehnologie. Care este acest parametru? Aceasta este viteza cu care obiectul începe să se miște. Să presupunem că o mașină nu poate începe să se miște instantaneu la o viteză de 50 km/h. Ea trebuie să accelereze. Când șoferul apasă pedala, mașina începe să se miște fără probleme, de exemplu, la început cu 5 km/h, apoi treptat cu 10 km/h, 20 km/h și așa mai departe (5 km/h este viteza inițială).
Bineînțeles, puteți începe brusc, ca alergătorii-atletii, când loviți o minge de tenis cu o rachetă, dar totuși există întotdeauna o viteză inițială. După standardele noastre, doar stelele, planetele și sateliții galaxiei noastre nu o au, deoarece nu știm când a început mișcarea și cum. La urma urmei, până la moarte, obiectele spațiale nu se pot opri, sunt mereu în mișcare.
Viteză uniformă
Viteza în fizică este o combinație de fenomene și caracteristici individuale. Există și mișcări uniforme și neuniforme, curbilinii și rectilinii. Să dăm un exemplu: o persoană merge pe un drum drept cu aceeași viteză, depășind o distanță de 100 de metri de la punctul A la punctul B.
Pe de o parte, poate fi numită viteză rectilinie și uniformă. Dar dacă atașați senzori de viteză și de traseu foarte precisi unei persoane, puteți vedea că există încă o diferență. Viteza neuniformă este atunci când viteza se schimbă în mod regulat sau constant.
În viața de zi cu zi și în tehnologie
Viteza de mișcare în fizică există peste tot. Chiar și micro-organismele se mișcă, lasăși într-un ritm foarte lent. Este de remarcat faptul că există rotație, care se caracterizează și prin viteză, dar are o unitate de măsură - rpm (rotații pe minut). De exemplu, viteza de rotație a tamburului într-o mașină de spălat. Această unitate de măsură este folosită oriunde există mecanisme și mașini (motoare, motoare).
În geografie și chimie
Chiar și apa are o viteză de mișcare. Fizica este doar o știință subsidiară în domeniul proceselor care au loc în natură. De exemplu, viteza vântului, valurile în mare - toate acestea sunt măsurate prin parametrii fizici obișnuiți, cantități.
Cu siguranță, mulți dintre voi sunteți familiarizați cu expresia „viteza unei reacții chimice”. Numai în chimie are o semnificație diferită, deoarece înseamnă cât timp va avea loc acest sau acel proces. De exemplu, permanganatul de potasiu se va dizolva mai repede în apă dacă agitați vasul.
Viteză invizibilă
Există fenomene invizibile. De exemplu, nu putem vedea cum se mișcă particulele de lumină, diferitele radiații, cum se propagă sunetul. Dar dacă nu ar exista nicio mișcare a particulelor lor, atunci niciunul dintre aceste fenomene nu ar exista în natură.
Informatică
Aproape fiecare persoană modernă se confruntă cu conceptul de „viteză” în timp ce lucrează la un computer:
- Viteza internetului;
- viteza de încărcare a paginii;
- Viteza de încărcare a CPU și așa mai departe.
Există un număr mare de exemple de viteză de mișcare în fizică.
După ce ai citit cu atenție articolul, te-ai familiarizat cu conceptulviteza, afla ce este. Lăsați acest material să vă ajute să studiați secțiunea „Mecanica” în profunzime, să vă manifestați interesul față de ea și să învingeți frica atunci când răspundeți la lecții. La urma urmei, viteza în fizică este un concept comun, ușor de reținut.
