Ātrums ir būtisks jēdziens fizikā, kas mēra objekta pozīcijas maiņas ātrumu attiecībā pret laiku. Ja objekta ātrumu mēra noteiktā virzienā, to sauc par ātrumu. Arī pārvietošanās laika ātruma izmaiņas ir pazīstamas kā ātrums. Gan ātrums, gan ātrums ir diezgan līdzīgi viens otram. Bet šajā ātrumā ir būtiska atšķirība, kas ir vektora daudzums, kam ir gan lielums, gan virziens. Un ātrums ir skalārs lielums, kam ir tikai lielums. Tādējādi ātrums ir mērs, cik daudz laika ķermenim nepieciešams, lai sasniegtu galamērķi ar virzienu.

Satura rādītājs

java math.min

• Ātruma definīcija
• Ātruma veidi
• Sākotnējais un beigu ātrums
• Kā atrast gala ātrumu?
• Pastāvīgs ātrums
• Ātruma formula
• Atšķirība starp ātrumu un ātrumu
• Leņķiskais ātrums
• Bēgšanas ātrums
• Atrisināti piemēri par ātrumu

Piemēram, kad divi objekti pārvietojas vienā virzienā, tad ir vieglāk noteikt ātrāk. Bet, ja abu objektu kustības virziens ir pretējā virzienā, tad visātrāko noteikt ir grūti. Šādās situācijās ātruma jēdziens ir būtisks.

Ātruma definīcija

Ātrums ir definēts kā objekta pozīcijas maiņas ātrums attiecībā pret atskaites sistēmu un laiku

Ātrums ir kustības ātruma un virziena vektora mērs. Vienkārši sakot, ātrums ir temps, ar kādu kaut kas pārvietojas noteiktā virzienā. Automašīnas ātrumu, kas brauc uz ziemeļiem pa lielu maģistrāli, un raķetes, kas uzsprāgst kosmosā, ātrumu var izmērīt, izmantojot ātrumu. Kā jau var paredzēt, vektora ātruma skalārais lielums (kopējā vērtība) atspoguļo kustības ātrumu. Runājot par aprēķiniem, ātrums ir pirmā izeja no vietas laika izteiksmē. Ātrumu var aprēķināt, izmantojot vienkāršu formulu, izmantojot mērījumus, attālumu un laiku.

Ātruma mērvienība

• SI ātruma mērvienība ir jaunkundze (metri sekundē).
• Tajā pašā laikā ātrumu var izteikt jebkurā attāluma vienībā. Citas mērvienības ietver jūdzes stundā (mph), kilometrus stundā (kph) un kilometrus sekundē (km/s).

Ātruma veidi

Jebkuram objektam var būt dažādi ātruma veidi, daži no šiem veidiem ir šādi:

• Vienots ātrums
• Nevienmērīgs ātrums
• Momentānais ātrums
• Vidējais ātrums

Sapratīsim šos ātrumus šādi:

Vienots ātrums

Ja kāds objekts vienādos laikos pārvietojas vienādās nobīdēs, tad tā ātrumu sauc par vienmērīgu ātrumu. Vilciens, kas 2 stundas brauc ar nemainīgu ātrumu 80 kilometri stundā (km/h), nobrauks 160 kilometrus (km), tad vilciena ātrums, kas brauc ar ātrumu 80 kilometri stundā, ir Vienotā ātruma piemērs.

Nevienmērīgs ātrums

Ja kāds objekts vienādos laika intervālos pārvietojas nevienādos nobīdes, tad tā ātrumu sauc par nevienmērīgu ātrumu. Piemēram, ja automašīna brauc ar ātrumu 30 km/h pa pārpildītu ielu, tad uz šosejas paātrina ātrumu līdz 80 km/h un pēc tam piepilsētas zonā samazina ātrumu līdz 50 km/h, tad tiek uzskatīts, ka automašīnai nav - vienmērīgs ātrums.

Momentānais ātrums

Jebkura objekta ātrumu noteiktā brīdī vai ļoti īsā laika periodā sauc par momentāno ātrumu. Padomāsim par automašīnu, kas pa šoseju brauc ar nemainīgu ātrumu 100 km/h, un vadītājs, kurš skatās spidometrā, lai redzētu tā ātrumu, ir momentānā ātruma piemērs tajā brīdī.

Vidējais ātrums

Kustīgam objektam ar noteiktu ātrumu kopējo nobraukto attālumu laika vienībā sauc par šī objekta vidējo ātrumu. i.,

Vidējais ātrums = kopējā nobrauktā pārvietošanās / kopējais patērētais laiks

Padomāsim, cilvēks noiet 4 km distanci 1 stundā, tad vēl 2 km noiet 30 minūtēs. Vidējais ātrums visā ceļojumā ir 8 kilometri stundā (km/h).

Sākotnējais un beigu ātrums

Sākotnējais ātrums ir ātrums, kad sākās objekta kustība. Vienkāršiem vārdiem sakot, ātrumu laika intervālā t = 0 s sauc par sākotnējo ātrumu. To apzīmē ar simbolu u. SI vienība ir līdzīga ātruma vienībai, t.i., m/s.

Galīgais ātrums ir ātrums, ko objekts sasniedz, sasniedzot maksimālo paātrinājumu. Vienkāršiem vārdiem sakot, ātrumu, ko objekts iegūst noteiktā laika intervālā, sauc par galīgo ātrumu. To apzīmē ar simbolu v. Sākotnējā un beigu ātruma SI vienība ir vienāda, t.i., m/s.

Kā atrast gala ātrumu?

Veiciet tālāk norādītās darbības, lai atrastu objekta galīgo ātrumu.

1. darbība: Objekta sākotnējo ātrumu var aprēķināt, dalot kopējo nobraukto attālumu ar laiku, kas objektam bija vajadzīgs, lai nobrauktu šo attālumu. Formulā V = d/t, V ir ātrums, d ir attālums un t ir laiks.

2. darbība: Izdalot objekta masu ar tā spēku un pēc tam rezultātu reizinot ar paātrinājuma laiku, var noteikt tā paātrinājumu.

3. darbība: Lai iegūtu galīgo ātrumu, pievienojiet summas no 1. un 2. soļa.

Pastāvīgs ātrums

Objekta nemainīgais ātrums tiek iegūts, ja tam ir nemainīgs ātrums nemainīgā virzienā. Šeit nemainīgais virziens ierobežo objekta kustību lineārā vai taisnā ceļā. Tāpēc pastāvīgo ātrumu tad sauc par objekta kustību taisnā līnijā ar nemainīgu ātrumu.

Viens no vienkāršākajiem kustības veidiem ir tad, kad objekts pārvietojas ar nemainīgu ātrumu. Šādu pastāvīgu kustību var novērot ikreiz, kad objekts slīd pa horizontālu virsmu.

Tomēr velosipēdam, kas pārvietojas ar konstanti 50 km/h pa apļveida ceļu, ir nemainīgs ātrums, bet tam nav nemainīga ātruma, jo tā virziens mainās pa apļveida ceļu.

Ātruma formula

Ir dažādas formulas, lai aprēķinātu objekta ātrumu, izmantojot dažādus parametrus dažādos apstākļos. Šeit ir dažas no galvenajām formulām, ko izmanto dažādu ātrumu aprēķināšanai, piemēram,

Kad sākuma (x_i) un gala pozīcija (x_f) objekta kopā ar laika intervālu, tad ātrumu var aprēķināt kā,

Tagad, saskaņā ar kustības vienādojumiem, ātrumu var novērtēt,

• Ja ir norādīts sākotnējais ātrums, paātrinājums un laiks, tad gala ātrums tiek norādīts kā:

kur

• iekšā ir galīgais ātrums,
• iekšā ir sākotnējais ātrums,
• a ir paātrinājums un
• t ir objektam patērētais laiks.

Atšķirība starp ātrumu un ātrumu

Ātrums un ātrums ir termini, kurus bieži lieto līdzīgā veidā, tāpēc vairumam no mums tie ir nedaudz mulsinoši. Bet praktiski starp abiem terminiem ir būtiska atšķirība.

tabulu veidošana lateksā

Termins Ātrums tiek izmantots, lai izteiktu ķermeņa kustības ātrumu. Tomēr ātrums ne tikai izsaka tā ātrumu, bet arī informē mūs par ķermeņa kustības virzienu.

Tāpēc ātrumu vienkārši definē kā objekta nobrauktā attāluma izmaiņu ātrumu noteiktā laika intervālā. Lai gan ātrums tiek definēts kā objekta pārvietošanās ātrums noteiktā laika intervālā. Tas nozīmē, ka ātrums ir attāluma funkcija, bet ātrums ir pārvietojuma funkcija. Un pats galvenais, tiek teikts, ka ātrumam ir tikai lielums, tāpat kā skalāram daudzumam, savukārt ātrumam ir gan lielums, gan virziens, tas ir vektora lielums. Turklāt abiem lielumiem ir vienādas vienības un izmēru formulas.

Atšķirība starp ātrumu un ātrumu tabulas veidā ir norādīta šādi:

Leņķiskais ātrums

Ja ir dota objekta leņķiskā nobīde un laiks, kas nepieciešams apļveida kustībā, tad leņķiskais ātrums tiek norādīts kā:

kur,

• ak ir leņķiskais ātrums
• i ir Angular Displacemen
• t ir laiks, ko objekts aizņem apļveida kustībā.

Bēgšanas ātrums

Ja ir dota objekta masa, kas izkļuva no Zemes gravitācijas pievilkšanas (ar gravitācijas konstanti G), tad objekta bēgšanas ātrums tiek norādīts kā:

kur,

• iekšā _{Tas ir} ir bēgšanas ātrums,
• G ir universālā gravitācijas konstante (= 6,674 × 10^{- vienpadsmit}Nm²/Kilograms²),
• m ir aizbēgtā objekta masa un
• r ir attālums no masas centra.

Ātruma formulu kopsavilkums

Visas dažādās formulas dažādu ātrumu aprēķināšanai ir šādas:

• v = s/t
• v = (x _f – x _i )/ t = Δx / t
• v = u + at
• ω = θ / t
• iekšā _{Tas ir} = √2Gm/r

Tāpat pārbaudiet

• Attālums un pārvietojums
• Paātrinājums
• Ātrums un ātrums

Atrisināti piemēri par ātrumu

1. piemērs: vienā stundā automašīna var nobraukt 550 km. Aprēķiniet tā ātrumu.

Risinājums:

Ņemot vērā,

• Izvietojums, s = 550 km = 550 × 10³m
• Patērētais laiks, t = 1 h = 3600 s

Kopš,

Ātrums = pārvietojums / laiks

v = 550 × 10³/3600

= 152,77 m/s

Līdz ar to automašīnas ātrums ir 152,77 m/s.

2. piemērs. Automašīna ieslēdzas un veic 40 m pārvietojumu 10 sekundēs. Aprēķiniet tā ātrumu.

Risinājums:

Ņemot vērā,

• Sākotnējā pozīcija, x_i= 0 m
• Galīgā pozīcija, x_f= 40 m
• Patērētais laiks, t = 10 s.

Kopš,

v = x_f– x_i/ t

Tāpēc

v = (40 m – 0 m) / 10 s

= 4 m/s

Līdz ar to automašīnas ātrums ir 4 m/s.

3. piemērs: spēlētājs sit futbola bumbu, kas sākotnēji atrodas miera stāvoklī un sasniedz 20 ms paātrinājumu ^-2 laikā 5 s. Nosakiet futbola beigu ātrumu pēc t = 5 s.

cik daudz pilsētu ASV

Risinājums:

Ņemot vērā,

• Paātrinājums, a = 20 ms^-2
• Sākotnējais ātrums, u = 0 m/s
• Patērētais laiks, t = 5 s.

Kopš,

v = u + at

Tāpēc

v = 0 m/s + 20 ms^-2× 5 s

= 100 m/s

Tādējādi futbola gala ātrums pēc t = 5 s ir 100 m/s.

python atlikuma operators

4. piemērs: nosakiet lodītes leņķisko ātrumu, kas apļveida kustībā ir pārvietota par 30 radiānu leņķi 5 sekundēs.

Risinājums:

Ņemot vērā,

• Leņķiskā nobīde, θ = 30 rad
• Patērētais laiks, t = 5 s

Tā kā leņķiskais ātrums ir norādīts šādi:

ω = θ / t

Tāpēc

ω = 30 rad / 5 s

= 6 rad/s

Tādējādi lodes leņķiskais ātrums ir 6 rad/s.

5. piemērs: cilvēks veic distanci ar gala ātrumu 20 m/s un paātrinājumu 2 m/s ² 4 s laikā. Aprēķiniet tā sākotnējo ātrumu.

Risinājums:

Ņemot vērā,

• Paātrinājums, a = 2 ms^-2
• Sākotnējais ātrums, v = 20 m/s
• Patērētais laiks, t = 4 s.

Tā kā sākotnējais ātrums ir:

u = v – pie

Tāpēc

u = 20 m/s – 2 ms^-2× 4 s

= 12 m/s

Tādējādi cilvēka sākotnējais ātrums ir 12 m/s.

6. piemērs: kāds būs objekta bēgšanas ātrums no zemes virsmas?

Risinājums:

• Zemes masa, m = 6 × 10²⁴Kilograms,
• Objekta attālums no masas centra ir vienāds ar zemes rādiusu, r = 6400 km = 6,4 × 10⁶m un
• Gravitācijas konstantes vērtība, G = 6,67 × 10⁻¹¹Nm²/Kilograms².

Tā kā bēgšanas ātrums ir definēts kā

iekšā_{Tas ir}= √2Gm/r

Tāpēc

iekšā_{Tas ir}= √2 × 6,67 × 10⁻¹¹× 6 × 10²⁴kg / 6,4 × 10⁶m

= 11200 m/s

= 11,2 km/s

Tādējādi objekta bēgšanas ātrums no zemes virsmas ir 11,2 km/s.

Ātrums — FAQ

Definējiet ātrumu.

Ja objekta ātrumu mēra noteiktā virzienā, to sauc par ātrumu. Piemēram, auto, kas virzās uz ziemeļiem ar ātrumu 40 km/h, ir ātruma piemērs.

Kā tiek mērīts ātrums?

Ātrumu mēra attāluma vienībās laikā, parasti metros sekundē (m/s) vai kilometros stundā (km/h). Tam nepieciešams gan objekta ātrums, gan tā kustības virziens.

kas ir eksports Linux

Kas ir momentānais ātrums?

Momentānais ātrums ir definēts kā objekta ātrums noteiktā laika momentā. To mēra m/s.

Kas ir ātruma mērvienība?

Ātruma SI mērvienība ir m/s (metri sekundē). To mēra arī jūdzēs stundā (mph), kilometros stundā (kph) un kilometros sekundē (km/s).

Vai ātrums var būt nulle?

Jā, ātrums var būt nulle. Attiecībā uz objektu miera stāvoklī ātrums vienmēr ir 0.

Kādi ir ātruma veidi?

Ir galvenokārt divu veidu ātrums: vidējais ātrums un momentānais ātrums. Vidējais ātrums ir kopējais pārvietojums, kas dalīts ar kopējo patērēto laiku, savukārt momentānais ātrums ir objekta ātrums noteiktā brīdī.

Vai ātrums var būt negatīvs?

Jā, ātrums var būt negatīvs.

Kādi faktori ietekmē ātrumu?

Faktori, kas var ietekmēt ātrumu, ir tādi ārējie spēki kā gravitācija, berze un gaisa pretestība, kā arī objekta masa, ja spēki nav līdzsvaroti. Izmaiņas jebkurā no šiem faktoriem var izraisīt paātrinājumu, tādējādi mainot ātrumu.

Kā ātrums var būt negatīvs?

Jebkura objekta ātrums pretējā virzienā vienmēr tiek uzskatīts ar negatīvu zīmi.

Ja ātrums ir nemainīgs, paātrinājums ir ____.

Paātrinājums kustībai ar nemainīgu ātrumu ir 0 m/s²jo ātrums nemainās.

Kā ātrums atšķiras no ātruma?

Lai gan ātrums un ātrums mēra, cik ātri kaut kas pārvietojas, ātrums ietver arī kustības virzienu. Tas padara to par vektora lielumu, savukārt ātrums ir skalārs lielums, kas atspoguļo tikai kustības lielumu.

Vai ātrums ir vektora daudzums?

Jā, ātrums ir vektora lielums.

Kāpēc ātrums ir vektora daudzums?

Lai definētu jebkura objekta ātrumu, mums ir nepieciešams lielums un virziens, tāpēc ātrums ir vektora lielums.

Kas ir vidējā ātruma formula?

Vidējā ātruma formula ir dota kā

Vidējais ātrums = kopējā nobrauktā pārvietošanās / kopējais patērētais laiks

Kāda ir atšķirība starp ātrumu un ātrumu?

Ātrumu, kas mērīts noteiktā virzienā, sauc par ātrumu, t.i., ja automašīna pārvietojas ar ātrumu 30 km/h, tas ir automašīnas ātrums, bet, ja automašīna brauc ar ātrumu 30 km/h uz ziemeļiem, tas ir automašīnas ātrums.