Tốc độ

Bách khoa toàn thư hé Wikipedia

Cơ học tập cổ điển
Một phần của chuỗi nội dung bài viết về
Định luật 2 của Newton về gửi động Bạn đang xem: tốc độ là gì
Lịch sử Dòng thời gian Sách giáo khoa
Các nhánh Ứng dụng Thiên thể Môi ngôi trường liên tục Dynamics Chuyển động học Tĩnh học Thống kê
Động học tập hóa học điểm Vị trí Độ dịch chuyển Thời gian Hệ quy chiếu Vận tốc Vận tốc trung bình Vận tốc tức thời Gia tốc Gia tốc tức thời Gia tốc trung bình Không gian
Động lực học tập hóa học điểm Lực Trọng lực Lực pháp tuyến Lực quái sát Lực đàn hồi Lực căng Lực cản Ba ấn định luật Newton Định luật loại nhất của Newton Định luật loại nhì của Newton Định luật loại thân phụ của Newton
Năng lượng và Báo toàn năng lượng Năng lượng Công Công suất Cơ năng Động năng Thế năng Thế năng đàn hồi Thế năng hấp dẫn Đinh lí công - động năng Định luật bảo toàn năng lượng
Cơ học tập vật rắn Chuyển động tảo của vật rắn Vị trí góc Trục quay Đường mốc Độ dời góc Vận tốc góc Vận tốc góc trung bình Vận tốc góc tức thời Gia tốc góc Gia tốc góc trung bình Gia tốc góc tức thời Động năng quay Quán tính quay Định lí trục tuy nhiên song Mômen quay Định luật loại nhì của Newton bên dưới dạng góc Công quay Vật lăn Mômen động lượng Định luật bảo toàn mômen động lượng Tiến động của con cái quay Cân vì thế tĩnh
Hệ phân tử và Tương tác hạt Khối tâm Định luật loại nhì của Newton cho tới hệ hạt Động lượng Định luật bảo toàn động lượng Va chạm Định lí xung lượng - động lượng Va chạm đàn hồi một chiều Va chạm ko đàn hồi Va chạm nhì chiều
Dao mô tơ và Sóng cơ Tần số Chu kì Chuyển động điều hoà đơn giản Biên độ Pha (dao động cơ) Hằng số pha Biên phỏng vận tốc Biên phỏng gia tốc Dao động tử điều hoà tuyến tính Con lắc Con rung lắc xoắn Con rung lắc đơn Con rung lắc vật lí Chuyển động điều hoà tắt dần Dao động chống bức Sự nằm trong hưởng Sóng ngang Sóng dọc Sóng sin tính Bước sóng Giao quẹt sóng cơ Sóng dừng Sóng âm Cường phỏng âm Mức độ mạnh âm Phách Hiệu ứng Doppler Sóng xung kích
Các ngôi nhà khoa học Kepler Galileo Huygens Newton Horrocks Halley Daniel Bernoulli Johann Bernoulli Euler d'Alembert Clairaut Lagrange Laplace Hamilton Poisson Cauchy Routh Liouville Appell Gibbs Koopman von Neumann
Cổng vấn đề Vật lý Thể loại
x t s

Trong dùng hằng ngày và nhập hoạt động học tập, tốc độ của một vật là khuôn khổ của sự việc thay cho thay vị trí của nó; vì thế nó là một trong những đại lượng vô phía.^[1] Tốc phỏng trung bình của vật nhập một khoảng chừng thời hạn là quãng đàng vật lên đường được phân tách cho tới thời hạn của khoảng chừng thời hạn đó;^[2] vận tốc tức thời là số lượng giới hạn của vận tốc khoảng khi khoảng chừng thời hạn tiến thủ sát cho tới 0.

Tốc phỏng sở hữu loại vẹn toàn của khoảng cách phân tách cho tới thời hạn. Đơn vị SI của vận tốc là mét bên trên giây, tuy nhiên những đơn vị chức năng thông dụng nhất của vận tốc trong công việc dùng hằng ngày là km từng giờ hoặc, ở Mỹ và Anh, dặm một giờ. Đối với phượt sản phẩm ko và sản phẩm hải, nút (knot) thông thường được dùng.

Tốc phỏng nhanh nhất có thể hoàn toàn có thể nhưng mà tích điện hoặc vấn đề hoàn toàn có thể truyền rằng, bám theo thuyết kha khá hẹp, là vận tốc khả năng chiếu sáng nhập chân ko c = 299792458 mét / giây (xấp xỉ 1079000000 km/h hoặc 671000000 mph). Vật hóa học ko thể đạt cho tới vận tốc khả năng chiếu sáng, vì như thế điều này tiếp tục yên cầu một lượng tích điện vô hạn. Trong vật lý cơ thuyết kha khá, định nghĩa phỏng thời gian nhanh thay cho thế phát minh truyền thống về vận tốc.

Định nghĩa[sửa | sửa mã nguồn]

Định nghĩa lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Nhà vật lý cơ người Ý Galileo Galilei thông thường được cho rằng người thứ nhất đo vận tốc bằng phương pháp kiểm tra khoảng cách được chứa đựng và thời hạn nó cần thiết. Galileo khái niệm vận tốc là khoảng cách lên đường được bên trên một đơn vị chức năng thời hạn.^[3] Tại dạng phương trình, cơ là

trong cơ là vận tốc, là khoảng cách, và là thời hạn. Ví dụ, một người lên đường xe đạp điện lên đường được quãng đàng 30 mét nhập thời hạn 2 giây thì sở hữu véc tơ vận tốc tức thời là 15 mét một giây. Các vật thể hoạt động thông thường sở hữu sự thay cho thay đổi về vận tốc (một cái xe hơi hoàn toàn có thể dịch chuyển dọc từ một đường phố với véc tơ vận tốc tức thời 50 km/h, đủng đỉnh về 0 km/h, và tiếp sau đó đạt 30 km/h).

Tốc phỏng tức thời[sửa | sửa mã nguồn]

Tốc phỏng bên trên 1 thời điểm này cơ, hoặc được giả thiết là ko thay đổi nhập một khoảng chừng thời hạn vô cùng ngắn ngủn, được gọi là tốc phỏng tức thời. phẳng phiu ý kiến nhập đồng hồ đeo tay vận tốc, người tao hoàn toàn có thể gọi được vận tốc tức thời của xe hơi bên trên ngẫu nhiên thời gian này.^[3] Một cái xe hơi lên đường với véc tơ vận tốc tức thời 50 km/h thông thường lên đường nhập thấp hơn một giờ với vận tốc ko thay đổi, tuy nhiên nếu như nó lên đường với vận tốc cơ nhập một giờ, nó sẽ bị lên đường được 50 km. Nếu xe đua tiếp với véc tơ vận tốc tức thời cơ nhập nửa giờ thì xe cộ lên đường được 50% quãng đàng cơ (25 km). Nếu chỉ kế tiếp nhập một phút, nó sẽ bị bao hàm khoảng chừng 833 m.

Theo thuật ngữ toán học tập, vận tốc tức thời được khái niệm là khuôn khổ của véc tơ vận tốc tức thời tức thời , tức là, đạo hàm của địa điểm so với thời gian:^[2]^[4]

Xem thêm: graphite là gì

Nếu là phỏng lâu năm của quãng đàng (còn gọi là quãng đường) lên đường được cho tới thời gian , vận tốc vì thế đạo hàm thời hạn của :^[2]

Trong tình huống quan trọng khi véc tơ vận tốc tức thời ko thay đổi (nghĩa là vận tốc ko thay đổi bên trên một đàng thẳng), điều này hoàn toàn có thể được đơn giản và giản dị hóa trở thành . Tốc phỏng khoảng nhập một khoảng chừng thời hạn hữu hạn là tổng quãng đàng đã đi được phân tách cho tới khoảng chừng thời hạn.

Tốc phỏng trung bình[sửa | sửa mã nguồn]

Khác với vận tốc tức thời, vận tốc trung bình được khái niệm là tổng quãng lối đi được phân tách cho tới khoảng chừng thời hạn. Ví dụ, nếu như khách hàng tài xế một quãng đàng lâu năm 80 km trong một giờ thì vận tốc khoảng là 80 km/h. Tương tự động, nếu như khách hàng lên đường được 320 km nhập 4 giờ thì vận tốc khoảng cũng chính là 80 km/h. Khi một khoảng cách tính vì thế km (km) được phân tách cho tới thời hạn vì thế giờ (h), thành phẩm tính vì thế km bên trên giờ (km/h).

Tốc phỏng khoảng ko tế bào mô tả sự thay cho thay đổi vận tốc hoàn toàn có thể xẩy ra trong tầm thời hạn ngắn lại hơn nữa (vì nó là toàn cỗ quãng đàng được phân tách cho tới tổng thời hạn di chuyển), và chính vì thế vận tốc trung thông thường khá không giống với độ quý hiếm của vận tốc tức thời.^[3] Nếu vận tốc khoảng và thời hạn dịch chuyển được biết, thì khoảng cách dịch chuyển hoàn toàn có thể được xem bằng phương pháp bố trí lại khái niệm thành

Sử dụng phương trình này cho tới vận tốc khoảng là 80 km một giờ nhập một chuyến du ngoạn 4 giờ, khoảng cách tính được là 320 km.

Được thể hiện nay vì thế ngôn từ loại thị, phỏng dốc của một đàng tiếp tuyến bên trên ngẫu nhiên điểm này của loại thị khoảng chừng cách-thời gian dối là vận tốc tức thời bên trên đặc điểm đó, trong những khi phỏng dốc của đàng chạc cung của và một loại thị là vận tốc khoảng trong tầm thời hạn lên đường bên trên chạc cung. Tốc phỏng khoảng của một vật là Vav = s ÷ t

Sự khác lạ thân mật vận tốc và vận tốc[sửa | sửa mã nguồn]

Tốc phỏng chỉ biểu thị vận tốc của một vật đang được hoạt động, trong những khi vận tốc tế bào mô tả cả vận tốc và phía nhưng mà vật thể đang được hoạt động.^[5] Nếu một cái xe hơi được cho rằng lên đường với véc tơ vận tốc tức thời 60 km/h, tốc độ của chính nó đang được xác lập. Tuy nhiên, nếu như nhận định rằng con xe đang được hoạt động với véc tơ vận tốc tức thời 60 km/h về phía bắc, vận tốc của chính nó hiện nay đang được xác lập.

Sự khác lạ rộng lớn hoàn toàn có thể được trao thấy khi kiểm tra hoạt động xung quanh một vòng tròn trặn. Khi một vật hoạt động bám theo đàng tròn trặn và tảo quay về điểm xuất vạc, vận tốc khoảng của chính nó vì thế 0, tuy nhiên tốc độ khoảng của chính nó được nhìn thấy bằng phương pháp phân tách chu vi của vòng tròn trặn cho tới thời hạn quan trọng nhằm hoạt động xung quanh vòng tròn trặn. Như vậy là vì vận tốc khoảng được xem bằng phương pháp chỉ kiểm tra phỏng dịch gửi thân mật điểm đầu và điểm cuối, trong những khi tốc độ khoảng chỉ kiểm tra tổng quãng đàng đã đi được.

Tốc phỏng tiếp tuyến[sửa | sửa mã nguồn]

Tốc phỏng tuyến tính là quãng lối đi được bên trên một đơn vị chức năng thời hạn, còn tốc phỏng tiếp tuyến (hay véc tơ vận tốc tức thời tiếp tuyến) là vận tốc tuyến tính của một vật hoạt động dọc từ một đàng tròn trặn.^[6] Một điểm ở mép ngoài của vòng xoay hoặc bàn xoay tiếp tục dịch chuyển được một khoảng cách to hơn nhập một vòng xoay hoàn hảo đối với điểm sát tâm rộng lớn. Di gửi một quãng đàng to hơn nhập và một thời hạn Có nghĩa là một vận tốc to hơn, và vì thế vận tốc tuyến tính ở rìa ngoài của một vật thể tảo to hơn ở sát trục rộng lớn. Tốc phỏng này dọc từ đàng tròn trặn được gọi là tốc phỏng tiếp tuyến vì như thế vị trí hướng của hoạt động tiếp tuyến với chu vi của đàng tròn trặn. Đối với hoạt động tròn trặn, thuật ngữ vận tốc trực tiếp và vận tốc tiếp tuyến được dùng thay cho thế lẫn nhau và cả nhì đều dùng những đơn vị chức năng là m / s, km/h và những đơn vị chức năng không giống.

Tốc phỏng tảo (hay tốc phỏng góc) tương quan cho tới số vòng xoay bên trên một đơn vị chức năng thời hạn. Tất cả những thành phần của một cái đu tảo cứng hoặc bàn xoay đều xoay quanh trục tảo nhập và một khoảng chừng thời hạn. Do cơ, toàn bộ những thành phần sở hữu nằm trong vận tốc tảo, hoặc nằm trong số vòng xoay hoặc số vòng xoay bên trên một đơn vị chức năng thời hạn. Người tao thông thường biểu thị vận tốc tảo bám theo số vòng xoay bên trên phút (RPM) hoặc bám theo số "radian" tảo được nhập một đơn vị chức năng thời hạn. Có thấp hơn 6 radian nhập một vòng xoay trọn vẹn (chính xác là 2 π radian). Khi một phía được gán cho tới vận tốc tảo, nó được gọi là véc tơ vận tốc tức thời tảo hoặc véc tơ vận tốc tức thời góc. Vận tốc tảo là một trong những vectơ có tính rộng lớn là vận tốc tảo.

Tốc phỏng tiếp tuyến và vận tốc tảo sở hữu tương quan với nhau: RPM càng rộng lớn, vận tốc tính vì thế mét bên trên giây càng rộng lớn. Tốc phỏng tiếp tuyến tỷ trọng thuận với vận tốc tảo bên trên ngẫu nhiên khoảng cách cố định và thắt chặt này kể từ trục tảo.^[6] Tuy nhiên, vận tốc tiếp tuyến, không phải như vận tốc tảo, tùy theo khoảng cách xuyên tâm (khoảng cơ hội kể từ trục). Đối với cùng một bệ tảo với vận tốc tảo cố định và thắt chặt, vận tốc tiếp tuyến ở tâm vì thế ko. Về phía cạnh của nền tảng, vận tốc tiếp tuyến tăng tỷ trọng với khoảng cách kể từ trục.^[7] Tại dạng phương trình:

trong cơ v là vận tốc tiếp tuyến và ω (chữ loại Hy Lạp là omega) là vận tốc tảo. Một hoạt động thời gian nhanh rộng lớn nếu như vận tốc tảo tăng (một độ quý hiếm to hơn cho tới ω) và một cũng hoạt động thời gian nhanh rộng lớn nếu như xẩy ra hoạt động xa vời trục (một độ quý hiếm to hơn cho tới r). Di gửi xa vời trục tảo gấp hai ở tâm và các bạn hoạt động thời gian nhanh gấp hai. Di gửi đi ra xa vời thân phụ chuyến và các bạn sở hữu vận tốc tiếp tuyến vội vàng thân phụ chuyến. Trong ngẫu nhiên loại hệ tảo này, vận tốc tiếp tuyến tùy theo khoảng cách các bạn không ở gần trục tảo.

Xem thêm: khí chất là gì

Khi những đơn vị chức năng tương thích được dùng cho tới vận tốc tiếp tuyến v, vận tốc tảo ω và khoảng cách nửa đường kính r, tỷ trọng thuận của v đối với cả r và ω trở nên phương trình chủ yếu xác

Do cơ, vận tốc tiếp tuyến tiếp tục tỷ trọng thuận với r khi toàn bộ những thành phần của khối hệ thống mặt khác sở hữu nằm trong ω, như so với bánh xe cộ, đĩa.