Calcola la velocità

La velocità è la misura di "quanto velocemente" qualcosa sta andando in un dato momento. Se hai mai guardato il tachimetro di un`auto durante la guida, hai visto come viene misurata la velocità: più lontano va la lancetta, maggiore è la velocità dell`auto. Esistono diversi modi per calcolare la velocità, a seconda delle informazioni che hai. Per scopi generali, l`equazione è velocità = distanza/tempo (o s = a/t) di solito il modo più semplice per calcolare la velocità.

Passi

Metodo 1 di 3: utilizzo dell`equazione della velocità standard

Immagine intitolata Calculate Speed ​​​​Step 1
1. Trova la distanza percorsa da un oggetto. L`equazione di base che la maggior parte delle persone usa per scoprire quanto velocemente sta andando qualcosa è molto facile da usare. La prima cosa che devi sapere è quanta distanza ha percorso l`oggetto. In altre parole, quanto dista il punto iniziale dal punto finale?
  • Questa equazione sarà più facile da capire con un esempio. Diciamo che facciamo un giro in macchina in un parco a tema di 100 miglia (circa 161 chilometri). Nei prossimi passi utilizzeremo queste informazioni per risolvere questa equazione.
Immagine intitolata Calculate Speed ​​​​Step 2
2. Trova il tempo impiegato dall`oggetto per percorrere quella distanza. La prossima informazione di cui hai bisogno è quanto tempo ha impiegato l`oggetto per viaggiare. In altre parole, quanto tempo ci è voluto per arrivare dal punto iniziale al punto finale?
  • Nel nostro esempio, diciamo che lo è esattamente le due costo per fare questo viaggio.
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    3. Dividi la distanza per il tempo per trovare la velocità. Tutto ciò di cui hai bisogno sono queste due informazioni per determinare la tua velocità per il viaggio. La distanza di il tempo ti dà la velocità dell`oggetto.
  • Nel nostro esempio, questa equazione è 100 miglia/2 ore = 50 miglia/ora(circa 80 km/h).
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    4. Non dimenticare le unità. Etichetta la tua risposta con le unità appropriate (come miglia orarie, ecc.) è critico. Senza unità potrebbe essere difficile per altre persone capire cosa significhi la tua risposta. Puoi anche perdere punti se dimentichi di annotare l`unità su un compito scolastico.
  • Le unità per la velocità sono le unità di distanza rispetto alle unità di tempo. Nel nostro esempio, le nostre unità lo sono miglia/ora (o miglia orarie) poiché abbiamo misurato la distanza in miglia e il tempo in ore.
  • Metodo 2 di 3: risoluzione di altri problemi

    Immagine intitolata Calculate Speed ​​​​Step 5
    1. Isolare le diverse variabili per calcolare distanza e tempo. Una volta che conosci le basi dell`equazione della velocità, puoi usarla per trovare qualcosa di più della semplice velocità. Ad esempio, se conosci la velocità e una delle altre variabili, puoi riorganizzare l`equazione per trovare l`informazione mancante.
    • Supponiamo di sapere che un treno ha viaggiato a una velocità di 20 chilometri orari per quattro ore, ma dobbiamo conoscere la distanza percorsa. In questo caso, possiamo riordinare l`equazione e risolverla in questo modo:
      velocità = distanza/tempo
      velocità × tempo = (distanza/tempo) × tempo
      velocità × tempo= distanza
      20 km/h × 4 h = distanza = 80 chilometri
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    2. Converti le tue unità se necessario. A volte puoi calcolare la velocità in un`unità diversa da quella di cui hai bisogno. In questo caso dovresti fattori di conversione usa per mettere la tua risposta nell`unità corretta. Per fare ciò, scrivi le relazioni tra le tue unità come una frazione e moltiplica. Quando moltiplichi, ruoti la tua frazione secondo necessità per sbarazzarti delle unità che non desideri. Questo è molto più facile di quanto sembri!
  • Ad esempio, diciamo che nel problema di esempio sopra abbiamo bisogno della nostra risposta miglia invece di chilometri. Ci sono circa 1,6 chilometri in un miglio, quindi possiamo convertirlo in questo modo:
    80 chilometri × 1 miglio/1.6 chilometri = 50 miglia
  • Nota che poiché i chilometri si trovano nella parte inferiore della frazione, può essere barrato con i chilometri nella risposta originale, lasciando la risposta in miglia.
  • Questo il sito contiene le conversioni per le unità più comuni.
  • Immagine intitolata Calculate Speed ​​​​Step 7
    3. Sostituisci la variabile `distanza` con le formule della distanza, se necessario. Gli oggetti non viaggiano sempre in linee rette piacevoli e convenienti. In caso contrario, potresti non essere in grado di inserire semplicemente un valore numerico per la distanza nell`equazione della velocità standard. Potrebbe invece essere necessario sostituire a in s = a/t con una formula che modelli la distanza percorsa dall`oggetto.
  • Ad esempio, supponiamo che un aereo voli cinque volte in un cerchio largo 20 miglia. L`aereo completa questo viaggio in mezz`ora. In questo esempio, dobbiamo ancora determinare esattamente la distanza percorsa dall`aereo prima di poter trovare la velocità. Possiamo usare l`equazione per la distanza attorno a un cerchio (la sua circonferenza) invece di "un" nel nostro confronto. Questa equazione è circonferenza = 2πr dove r = il raggio del cerchio. Possiamo risolverlo come segue:
    s = (2 × π × r)/t
    s = (2 × π × 10)/0.5
    s = 62.83/0.5 = 125.106 miglia/ora
  • Immagine intitolata Calculate Speed ​​​​Step 8
    4. Vedi che s = a/t a media la velocità dà. L`equazione semplice e conveniente che abbiamo usato per trovare la velocità ha un grosso difetto. Il valore che dà è tecnicamente una velocità media. Ciò significa che presuppone che l`oggetto che stai misurando ha la stessa velocità per tutto il viaggio. Come vedremo di seguito, può essere più difficile trovare la velocità di un oggetto in un dato momento.
  • Per illustrare questa differenza, immagina l`ultimo viaggio che hai fatto in macchina. È altamente improbabile che tu abbia viaggiato alla stessa velocità per l`intero viaggio. Invece, hai iniziato lentamente e gradualmente hai raggiunto la tua velocità massima e hai rallentato ai semafori, agli ingorghi e così via. Se utilizzi l`equazione della velocità standard per calcolare la velocità per il viaggio, queste variazioni di velocità non vengono riflesse. Invece, otterrai una risposta da qualche parte tra le diverse velocità a cui hai viaggiato.
  • Metodo 3 di 3: Calcolo della velocità istantanea

    Nota: Questa sezione utilizza tecniche sconosciute a coloro che non hanno studiato calcolo. Consulta i nostri articoli di calcolo per assistenza.

    Immagine intitolata Calculate Speed ​​​​Step 9
    1. Si noti che la velocità è definita come grandezza della velocità. Calcoli di velocità di livello superiore possono creare confusione perché matematici e scienziati usano definizioni diverse per "velocità". Una velocità (velocità) ha due componenti: a grandezza e un direzione. La grandezza è uguale alla velocità dell`oggetto. Un cambio di direzione provocherà un cambiamento di velocità (velocità), ma non di velocità.
    • Ad esempio, supponiamo che due auto stiano guidando in direzioni opposte. I tachimetri di entrambe le auto segnano 50 km/h, quindi entrambe hanno la stessa velocità. Tuttavia, poiché si allontanano, possiamo dire che un`auto è una velocità (velocità) di -50 km/he uno ha a velocità (velocità) da 50 km/h.
    • Proprio come puoi calcolare la velocità istantanea (velocità), puoi anche calcolare il calcolare la velocità istantanea (velocità).
    Immagine intitolata Calculate Speed ​​​​Step 10
    2. Usa valori assoluti per velocità negative. Gli oggetti possono avere velocità di magnitudine negativa (se si muovono in direzione negativa rispetto a qualcos`altro). Tuttavia, non esiste una velocità (velocità) negativa, quindi in questi casi il valore assoluto di grandezza cambia la velocità dell`oggetto.
  • Per questo motivo, entrambe le auto nel problema di esempio sopra hanno a velocità (velocità) di 50 km/h.
  • Immagine intitolata Calculate Speed ​​​​Step 11
    3. Prendi la derivata di una funzione di posizione. Se hai una funzione s(t) che ti dà la posizione di un oggetto rispetto al tempo, allora la derivata di s(t) ti darà velocità (velocità) dare rispetto al tempo. Basta inserire un valore di tempo in questa equazione per la variabile t (o qualunque sia il valore di tempo) per ottenere la velocità a questo punto. Da qui, trovare la velocità è facile.
  • Supponiamo che la posizione di un oggetto in metri sia data dall`equazione 3t + t - 4 dove t = tempo in secondi. Vogliamo sapere qual è la velocità dell`oggetto a t = 4 secondi. In questo caso, possiamo risolverlo come segue:
    3t + t - 4
    s`(t) = 2 × 3t + 1
    s`(t) = 6t + 1
  • Ora riempiamo t = 4:
    s`(t) = 6(4) + 1 = 24 + 1 = 25 metri/secondo. Questa è tecnicamente una misura di velocità (velocità), ma poiché è positiva e la direzione non è menzionata nel problema, possiamo essenzialmente usarla per la velocità.
  • Immagine intitolata Calculate Speed ​​​​Step 12
    4. Prendi l`integrale di una funzione di accelerazione. L`accelerazione è un modo per cambiare la velocità di un oggetto nel tempo misurare. Questo argomento è un po` troppo complesso per essere spiegato completamente in questo articolo. Tuttavia, è utile notare che quando hai una funzione a(t) che dà accelerazione rispetto al tempo, l`integrale di a(t) ti dà velocità (velocità) rispetto al tempo. Si noti che è utile conoscere la velocità iniziale dell`oggetto in modo da poter definire la costante risultante da un integrale indefinito.
  • Supponiamo che un oggetto abbia un`accelerazione costante (in m/s data da a (t) = -30. Diciamo anche che l`oggetto ha una velocità iniziale di 10 m/s. Dobbiamo trovare la velocità a t = 12s. In questo caso, possiamo risolverlo come segue:
    a(t) = -30
    v(t)= ∫ a(t)dt =∫ -30dt = -30t + C
  • Per trovare C, risolviamo per v(t) per t = 0. Ricorda che la velocità iniziale dell`oggetto è 10 m/s.
    v(0) = 10 = -30(0) + C
    10 = C, quindi v(t) = -30t + 10
  • Ora possiamo inserire t = 12 secondi.
    v(12) = -30(12) + 10 = -360 + 10 = -350. Poiché la velocità è il valore assoluto della velocità, la velocità dell`oggetto lo è 350 metri/secondo.
  • Consigli

    • La pratica rende perfetti! Prova a fare le tue somme sostituendo numeri diversi nei problemi di esempio sopra.
    • Se stai cercando un modo rapido per calcolare la velocità avanzata, usa qui rispetto al calcolatore derivato online e al calcolatore integrale online qui.

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