W tym artykule dowiesz się więcej o jednym z kluczowych aspektów fizyki, w jaki sposób pozycja zmienia prędkość.
Pozycja cząstki w różnych miejscach wymaga zmiany prędkości. Jeśli wykreślimy to na wykresie Pozycja-Czas i zaobserwujemy naturę wykresu lub krzywej, nachylenie ulegnie zmianie, wskazując, że zmienia się prędkość. Z tego możemy dowiedzieć się, że pozycja zmienia prędkość.
Przyjrzyjmy się teraz różnym aspektom, które mówią nam o tym, jak pozycja zmienia prędkość.
Jak pozycja wpływa na prędkość?
Aby wiedzieć, jak pozycja wpływa na prędkość, musimy poznać niektóre aspekty wykresu pozycja-czas.
Charakter krzywej na wykresie pt, jej nachylenie reprezentuje zmianę prędkości cząstki dla różnych pozycji. Jeśli nachylenie na wykresie pt jest stałe, nawet prędkość jest stała. Jeśli nachylenie jest zmienne, zmienia się nawet prędkość. Kierunek stoku również wskazuje na jego znak.
Teraz skupmy się na związku między pozycją a prędkością.
Jaki jest związek między pozycją a prędkością?
Przy każdej zmianie położenia nastąpi pewna zmiana prędkości, niezależnie od tego, czy będzie to duży, czy mały obiekt.
Załóżmy, że uważamy zmianę w pozycji za P(x). W takim przypadku prędkość można określić jako pierwszą pochodną funkcji położenia P(x), co oznacza, że na każdą minutę lub znaczną zmianę położenia nastąpi wymagana zmiana prędkości obiektu. Można je znaleźć za pomocą równań różniczkowych prędkości.
Czas przyjrzeć się zmianom prędkości w odniesieniu do pozycji.
Czy prędkość wzrasta wraz ze wzrostem pozycji?
Wzrost prędkości wraz ze wzrostem pozycji można zdefiniować za pomocą następujących kryteriów.
- W zależności od położenia cząstki wymagana jest zmiana prędkości
- Gdy włączamy pojazd, musimy go przyspieszyć, aby szybko ruszył.
- W tym momencie prędkość będzie większa, aby pojazd zmienił swoją pozycję, a jeśli ten pojazd jest gdzieś pośrodku, prędkość będzie stała w zależności od trasy.
- Pod koniec podróży prędkość czasami będzie mniejsza; tutaj pozycja pojazdu będzie się zmieniać w pewnym stałym tempie.
Teraz daj nam znać, jak wyprowadzić związek między pozycją a prędkością.
W jaki sposób czy wyprowadzono relację prędkości położenia?
Zarówno pozycja, jak i prędkość są ze sobą powiązane za pomocą wzoru, który teraz wyprowadzimy.
Rozważ wykres pokazany na poniższym obrazku.
Wykres pokazuje, że odległość(-e) pokonana przez obiekt w przedziale czasu „t” jest reprezentowana przez wielkość obszaru PQ, czyli obszar trapezu OPQR.
Teraz możemy rozważyć poniższe równanie, aby znaleźć zależność prędkości położenia.
Całkowita odległość przebyta przez korpus = Powierzchnia trapezu OPQR
Weź pod uwagę sumę boków równoległych i wysokości.
S = dodaj dwa równoległe boki, a następnie pomnóż przez wysokość.
tj. s = (suma boków równoległych) x wysokość(h)/2
s = (OP + RQ) x LUB/2
Wiemy, że OP + RQ = u + v i OR = t,
Po podstawieniu i uproszczeniu otrzymujemy,
s = (u + v) xt/2 ………(1)
Teraz ze wzoru relacji prędkość-czas możemy napisać jak poniżej:
t = (vu)/a
W tym kroku podstaw wartość „t” w równaniu 1
dostajemy
s = (u + v)/2 (v – u)/2
możemy to jeszcze bardziej uprościć w następujący sposób:
v² = u² + 2as
Jest to wymagana zależność położenia i prędkości i może być wykorzystywana do rozwiązywania różnych problemów związanych z położeniem i prędkością obiektów.
Przyjrzyjmy się teraz aspektowi wpływu spadku prędkości na pozycję.
Co dzieje się z pozycją, gdy prędkość spada?
We wiem, że jesteśmy na stałym poziomie prędkość dla równej ilości zmiany położenia cząstki.
Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku stałej zmiany prędkości odległość lub pozycja zwiększa się lub zmienia o równą wartość dla każdej jednostki przedziału czasu. Na wykresie PT można zobaczyć zmiany prędkości. Jeżeli nastąpi jakikolwiek spadek prędkości, to przyrosty na współrzędnych nachylenia będą mniejsze i otrzymamy wypukłą krzywą, z której możemy oszacować wartości prędkości.
W przypadku zmiany położenia nastąpi zmiana przyrostu prędkości.
Czy pozycja jest całką prędkości?
Całką prędkości z uwzględnieniem czasu jest pozycja.
Wiemy, że w fizyce zmianą położenia cząstki ze względu na odstęp czasu jest prędkość. Jeśli więc rozważymy jego całkę, otrzymamy zmianę położenia cząstki. Możemy więc powiedzieć, że położenie jest wartością całki oznaczonej prędkości. Można to przedstawić w postaci równania, jak pokazano poniżej,
s = ∫v dt
Podobnie możemy powiedzieć, że prędkość jest całkowitą wartością przyspieszenia w czasie.
Czy prędkość jest pochodną pozycji?
Powyżej omówiliśmy, w jaki sposób pozycja jest integralną wartością prędkości. Tutaj dowiemy się, jak prędkość jest pochodną pozycji.
Ogólnie rzecz biorąc, mamy pomysł, że pochodną dowolnego a będzie dowolne c, aw przeciwieństwie do tego, zbadaliśmy, że całkowita wartość c będzie równa a. Wiemy więc, że pozycja jest całkowitą wartością prędkości, a prędkość będzie pochodną zmiany pozycji.
Wartość pochodnej zmiany prędkości będzie zmianą przyspieszenia.
Czy prędkość wpływa na prędkość?
Prędkość i prędkość to dwa różne zjawiska.
Nawet jeśli prędkość cząstki pozostaje stała, jej prędkość będzie się zmieniać w czasie. Ponieważ prędkość jest skalarem, a prędkość wektorem, będzie miała stałą wartość wielkości i będzie zmieniać swój kierunek. Możemy więc powiedzieć, że prędkość nie ma dużego wpływu na cząstkę"prędkość.
W kolejnej koncepcji daj nam znać ekscytujący aspekt tego, jak pozycja zmienia prędkość.
Czy wykres pozycja-czas rośnie wraz ze wzrostem prędkości?
Obserwując naturę wykresu pozycja-czas, możemy przewidzieć przyrost lub dekrementację pozycji cząstki.
Jeśli prędkość stale rośnie, nachylenie wykresu położenia w funkcji czasu również wzrośnie. Na tej podstawie możemy powiedzieć, że musi nastąpić wzrost prędkości, aby pozycja się zwiększyła. Podobnie, aby zwiększyć prędkość, powinno nastąpić zwiększenie pozycji.
W ten sposób powiązane są zarówno położenie, jak i prędkość ciała.
Jak pozycja zmienia prędkość?
Prędkość i pozycja są ze sobą powiązane za pomocą określonej formuły i wykresu pozycja-czas.
Prędkość reprezentuje zarówno prędkość cząstki, jak i kierunek jej ruchu. Możemy to również określić jako tempo zmian położenia cząstki w czasie. Nawet prędkość jest pochodną zmiany pozycji i odwrotnie. Na wszystkie te sposoby pozycja i prędkość są ze sobą powiązane.
- Aby dowiedzieć się więcej o pozycji i prędkości, przeczytaj poniższy artykuł
- Wykres czasu położenia do wykresu czasu prędkości
Często zadawane pytania | Często zadawane pytania
Jaki czynnik powoduje wzrost prędkości?
Przyspieszenie jest jednym z głównych czynników wpływających na wzrost prędkości.
Jeśli przyspieszenie cząstki jest dodatnie, to prędkość będzie rosła w określonym przedziale czasu. Ale jeśli przyspieszenie jest w kierunku ujemnym, to prędkość maleje.
Czy prędkość może wzrosnąć, jeśli przyspieszenie jest ujemne?
Jeśli przyspieszenie jest ujemne, prawdopodobieństwo wzrostu prędkości jest mniejsze.
Weź pod uwagę, że cząstka porusza się w kierunku ujemnym ze zmienną prędkością. Tutaj przyspieszenie będzie rosło, ale działało w kierunku ujemnym, więc nawet prędkość będzie w kierunku ujemnym, malejąc zamiast rosnąć.
Czy prędkość ma kierunek?
Prędkość jest fizyczną wielkością wektorową, więc składa się z kierunku.
Prędkość jest istotną wielkością wektorową; kierunek prędkości będzie zgodny z kierunkiem cząstki, w której porusza się cząstka. Pokazuje wielkość prędkości i szybkość poruszania się ciała w określonym kierunku.
Kiedy prędkość wzrasta, co dzieje się z pozycją?
Gdy prędkość wzrośnie, zmieni się pozycja cząstki, dla której prędkość jest obliczana.
Nachylenie wykresu położenie-czas będzie się stale zwiększać w miarę zmiany prędkości cząstki. Nachylenie wykresu PT podaje wartości prędkości w różnych współrzędnych.
Jak możemy stwierdzić, czy prędkość rośnie, czy maleje?
Aby poznać zmianę prędkości, możemy skorzystać z określonych wzorów, a nawet wykresów przyspieszenia w czasie lub położenia w czasie.
Z wykresu pozycja-czas możemy spojrzeć na nachylenie i określić wartość nachylenia, z której c może poznać prędkość, ponieważ prędkość jest pochodną wykresu pt. Innym sposobem jest przyjrzenie się współczynnikowi przyspieszenia i określenie wzrostu lub spadku prędkości.
Jakie jest znaczenie pozycji w fizyce?
Ogólnie rzecz biorąc, pozycja to miejsce, w którym znajdują się obiekty lub cząstki.
W fizyce pozycja jest podstawową wielkością, którą należy zmierzyć w celu określenia innych czynników fizycznych, takich jak przyspieszenie prędkości, prędkość itp. Jest to wektor, ponieważ uwzględniany jest kierunek.
Przeczytaj także:
- Prędkość ucieczki Ziemi
- Prędkość końcowa 2
- Prędkość kontra przyspieszenie
- Jak obliczyć prędkość w teorii superstrun
- Jak mierzyć prędkość w splątaniu kwantowym
- Jak obliczyć prędkość w dynamice gwiazd
- Prędkość dźwięku w powietrzu 2
- Wzór na prędkość
- Prędkość orbitalna Ziemi
- Prędkość względna w tym samym kierunku
Nazywam się Raghavi Acharya, ukończyłem studia podyplomowe z fizyki ze specjalizacją z zakresu fizyki materii skondensowanej. Zawsze uważałem fizykę za wciągającą dziedzinę nauki i lubię poznawać różne dziedziny tego przedmiotu. W wolnym czasie zajmuję się sztuką cyfrową. Moje artykuły mają na celu przedstawienie czytelnikom pojęć fizyki w bardzo uproszczony sposób.