Táto téma bude užitočná nielen pre študentov stredných škôl, ale dokonca aj pre dospelých. Článok navyše zaujme rodičov, ktorí chcú svojim deťom vysvetliť jednoduché veci z prírodných vied. Medzi veľmi dôležité témy patrí rýchlosť vo fyzike.
Študenti dosť často nevedia prísť na to, ako riešiť problémy, rozlišovať medzi dostupnými typmi rýchlostí a ešte ťažšie je porozumieť vedeckým definíciám. Tu zvážime všetko v prístupnejšom jazyku, aby bolo všetko nielen jasné, ale aj zaujímavé. Stále si však musíte pamätať niektoré veci, pretože technické vedy (fyzika a matematika) vyžadujú zapamätanie si vzorcov, jednotiek merania a, samozrejme, významov symbolov v každom vzorci.
Kde sa stretáva?
Na začiatok si pripomeňme, že táto téma sa týka takej časti fyziky, akou je mechanika, podsekcia „Kinematika“. Štúdium rýchlosti tu navyše nekončí, bude v nasledujúcich častiach:
- optika,
- kolísanie a vlny,
- termodynamika,
- kvantová fyzika a tak ďalej.
Pojem rýchlosť nájdeme aj v chémii, biológii, geografii a informatike. Vo fyzike sa najčastejšie stretávame a študujeme s témou „rýchlosť“.do hĺbky.
Toto slovo navyše používa v každodennom živote každý z nás, najmä medzi motoristami, vodičmi vozidiel. Dokonca aj skúsení kuchári niekedy používajú frázu ako „vyšľahajte bielka mixérom pri strednej rýchlosti.“
Čo je rýchlosť?
Rýchlosť vo fyzike je kinematická veličina. Znamená vzdialenosť, ktorú telo prejde za určitý čas. Povedzme, že sa mladý muž presťahuje z domu do obchodu a prejde dvesto metrov za minútu. Naopak, jeho stará babička prejde tú istú trasu za šesť minút malými krôčikmi. To znamená, že ten chlap sa pohybuje oveľa rýchlejšie ako jeho starší príbuzný, pretože oveľa viac rozvíja rýchlosť a robí veľmi rýchle dlhé kroky.
To isté by sa malo povedať o aute: jedno auto ide rýchlejšie a druhé pomalšie, pretože rýchlosti sú rôzne. Neskôr sa pozrieme na množstvo príkladov súvisiacich s týmto konceptom.
Formula
Na hodine v škole sa nevyhnutne berie do úvahy vzorec rýchlosti vo fyzike, aby bolo riešenie problémov pohodlné.
- V je rýchlosť pohybu;
- S je vzdialenosť, ktorú prekoná teleso pri pohybe z jedného bodu v priestore do druhého;
- t – čas cesty.
Vzorec by ste si mali zapamätať, pretože sa vám bude hodiť v budúcnosti pri riešení mnohých problémov a nielen. Napríklad by vás mohlo zaujímať akorýchlosť z domu do práce alebo na miesto štúdia. Vzdialenosť však môžete zistiť vopred pomocou mapy v smartfóne alebo počítači alebo pomocou papierovej verzie, poznáte mierku a máte so sebou pravítko. Ďalej si všimnite čas, kým sa začnete pohybovať. Keď dorazíte do cieľa, pozrite sa, koľko minút alebo hodín trvalo prejsť bez zastavenia.
V čom sa meria?
Rýchlosť sa najčastejšie meria v jednotkách SI. Nižšie sú uvedené nielen jednotky, ale aj príklady ich použitia:
- km/h (kilometer za hodinu) – doprava;
- m/s (meter za sekundu) – vietor;
- km/s (kilometer za sekundu) – vesmírne objekty, rakety;
- mm/h (milimeter za hodinu) – kvapaliny.
Poďme najprv zistiť, odkiaľ pochádza zlomkový stĺpec a prečo je mernou jednotkou práve táto. Venujte pozornosť fyzikálnemu vzorcu rýchlosti. Čo vidíš? Čitateľ je S (vzdialenosť, cesta). Ako sa meria vzdialenosť? V kilometroch, metroch, milimetroch. V menovateli t (čas) - hodiny, minúty, sekundy. Jednotky merania množstva sú teda presne rovnaké, ako sú uvedené na začiatku tejto časti.
Poďme si s vami upevniť štúdium rýchlostného vzorca vo fyzike takto: akú vzdialenosť prekoná teleso v určitom časovom období? Napríklad človek prejde 5 kilometrov za 1 hodinu. Celkom: rýchlosť osoby je 5 km/h.
Od čoho to závisí?
Pomerne často sa učitelia pýtajú študentov na otázku: „Čo určuje rýchlosť?“. Študenti sa často strácajú a nevedia, čo povedať. V skutočnosti je všetko veľmijednoducho. Stačí sa pozrieť na vzorec, kde sa objaví nápoveda. Rýchlosť telesa vo fyzike závisí od času pohybu a vzdialenosti. Ak je aspoň jeden z týchto parametrov neznámy, nebude možné problém vyriešiť. Okrem toho v príklade možno nájsť ďalšie typy rýchlostí, o ktorých sa bude diskutovať v nasledujúcich častiach tohto článku.
V mnohých úlohách v kinematike musíte vytvoriť grafy závislostí, kde os X predstavuje čas a os Y vzdialenosť, dráhu. Z takýchto obrázkov sa dá ľahko posúdiť charakter rýchlosti pohybu. Stojí za zmienku, že v mnohých profesiách súvisiacich s dopravou elektrické stroje často využívajú grafiku. Napríklad na železnici.
Meranie rýchlosti v správnom momente
Je tu ďalšia téma, ktorá straší stredoškolákov – okamžitá rýchlosť. Vo fyzike sa tento pojem vyskytuje ako definícia veľkosti rýchlosti v okamžitom časovom období.
Pozrime sa na jednoduchý príklad: rušňovodič riadi vlak, jeho asistent z času na čas sleduje rýchlosť. V diaľke je značka obmedzenia rýchlosti. Mali by ste skontrolovať, ako rýchlo sa vlak pohybuje práve teraz. Asistent vodiča hlási o 16:00 rýchlosť 117 km/h. Ide o okamžitú rýchlosť zaznamenanú presne o 16:00. O tri minúty neskôr bola rýchlosť 98 km/h. Toto je tiež okamžitá rýchlosť vzhľadom na 16 hodín 03 minút.
Začiatok pohybu
Bez počiatočnej rýchlosti fyzika nepredstavuje takmer žiadny pohyb transportératechnológie. Aký je tento parameter? Toto je rýchlosť, ktorou sa objekt začne pohybovať. Povedzme, že auto sa nemôže okamžite rozbehnúť rýchlosťou 50 km/h. Musí zrýchliť. Keď vodič stlačí pedál, auto sa rozbehne plynulo, napríklad najskôr 5 km/h, potom postupne 10 km/h, 20 km/h a tak ďalej (5 km/h je počiatočná rýchlosť).
Pri údere do tenisovej loptičky raketou môžete samozrejme začať ostro, ako napríklad bežci-atléti, no aj tak je tu vždy počiatočná rýchlosť. Podľa našich štandardov ho nemajú iba hviezdy, planéty a satelity našej Galaxie, keďže nevieme, kedy a ako sa pohyb začal. Koniec koncov, až do smrti sa vesmírne objekty nemôžu zastaviť, sú stále v pohybe.
Rovnomerná rýchlosť
Rýchlosť vo fyzike je kombináciou jednotlivých javov a charakteristík. Existuje tiež rovnomerný a nerovnomerný pohyb, krivočiary a priamočiary. Uveďme príklad: osoba kráča po rovnej ceste rovnakou rýchlosťou a prekonáva vzdialenosť 100 metrov z bodu A do bodu B.
Na jednej strane to možno nazvať priamočiarou a rovnomernou rýchlosťou. Ale ak na osobu pripojíte veľmi presné senzory rýchlosti a trasy, môžete vidieť, že stále existuje rozdiel. Nerovnomerná rýchlosť je, keď sa rýchlosť mení pravidelne alebo neustále.
V každodennom živote a technológiách
Rýchlosť pohybu vo fyzike existuje všade. Aj mikroorganizmy sa hýbu, necha veľmi pomalým tempom. Stojí za zmienku, že existuje rotácia, ktorá je tiež charakterizovaná rýchlosťou, ale má jednotku merania - otáčky za minútu (otáčky za minútu). Napríklad rýchlosť otáčania bubna v práčke. Táto merná jednotka sa používa všade tam, kde sú mechanizmy a stroje (motory, motory).
V geografii a chémii
Aj voda má rýchlosť pohybu. Fyzika je len vedľajšia veda v oblasti procesov prebiehajúcich v prírode. Napríklad rýchlosť vetra, morské vlny – to všetko sa meria bežnými fyzikálnymi parametrami, veličinami.
Mnohí z vás určite poznajú frázu „rýchlosť chemickej reakcie“. Len v chémii to má iný význam, keďže to znamená, ako dlho bude ten či onen proces prebiehať. Napríklad manganistan draselný sa rýchlejšie rozpustí vo vode, ak nádobou potrasiete.
Neviditeľná rýchlosť
Existujú neviditeľné javy. Nevidíme napríklad, ako sa pohybujú častice svetla, rôzne žiarenia, ako sa šíri zvuk. Ak by však nedošlo k pohybu ich častíc, potom by žiadny z týchto javov v prírode neexistoval.
Informatika
Takmer každý moderný človek sa pri práci na počítači stretáva s pojmom „rýchlosť“:
- Rýchlosť internetu;
- rýchlosť načítania stránky;
- Rýchlosť načítania CPU atď.
Vo fyzike existuje obrovské množstvo príkladov rýchlosti pohybu.
Po pozornom prečítaní článku ste sa zoznámili s konceptomrýchlosť, zisti čo to je. Nechajte tento materiál, aby vám pomohol do hĺbky preštudovať časť „Mechanika“, prejaviť o ňu záujem a prekonať strach pri odpovediach na hodinách. Koniec koncov, rýchlosť vo fyzike je bežný pojem, ktorý je ľahko zapamätateľný.
