Вопреки распространенному мнению, скорость не эквивалентна скорости. Проще говоря, скорость — это скорость, с которой объект меняет свое положение в заданном направлении, тогда как скорость — это скорость, с которой что-то движется. Скорость всегда задается как расстояние во времени, например, мили/километры в час или метры в секунду, и всегда должно быть направление.
Скорость и скорость
Если вы хотите знать, как быстро или медленно что-то движется, вы хотите знать его скорость. Скорость говорит вам не о направлении движения объекта, а о том, насколько быстро он движется. Другими словами, скорость пропорциональна расстоянию и обратно пропорциональна времени. Все это означает, что чем быстрее вы идете, тем большее расстояние вы преодолеваете или тем меньше времени вам требуется, чтобы преодолеть то же расстояние. Формула скорости записывается так:
Скорость и направление равны скорости
Если вы измеряете и скорость, и направление объекта, то вы измеряете его скорость. Другой способ думать о скорости состоит в том, что это изменение расстояния, деленное на изменение времени. Следовательно, скорость на самом деле может быть отрицательной, даже если технически вы движетесь быстрее. Формула скорости записывается так:
Скорость — это вектор
Скорость — это вектор. Вектор — это просто измерение, которое включает в себя как величину (размер), так и направление. Ученые часто используют стрелки для обозначения векторов. Когда вы используете стрелки для представления скорости, то, как они указывают, указывает направление, а размер стрелки обозначает скорость. (Чем длиннее стрелка, тем выше скорость.) Например, на рисунке ниже стрелки представляют скорость трех разных объектов. Первые две стрелки (A и B) указывают в разные стороны, но имеют одинаковую длину. Следовательно, они представляют собой два объекта, движущихся с одинаковой скоростью, но движущихся в противоположных направлениях и, таким образом, имеющих разные скорости. Точно так же стрелка C короче и, следовательно, движется медленнее всего, однако движется в том же направлении, что и A.
Как рассчитать среднюю скорость
Вы можете рассчитать среднюю скорость объекта, используя формулу для скорости. Например, представьте, что ваша собака бежит на север на расстояние 24 м за 2,3 с. Какова его средняя скорость?
Обратите внимание, что ответ дается в метрах в секунду и указано направление.
Изменение направления
Итак, что произойдет, если вы и ваш приятель пройдете 7 км на восток за 2 часа, а затем 2,5 км на запад за 1 час? Как теперь найти среднюю скорость? (Подсказка: помните, что скорость — это смещение, деленное на время.)
Ходить по кругу
Вы решаете, что это такой отличный день для прогулки, что вы собираетесь ходить по большому кругу. Вы начинаете в точке, ходите по кругу и заканчиваете в той же точке. На это у вас уходит два часа. Радиус круга составляет 0,5 мили.
Правильно — поскольку не было смещения с тех пор, как вы начали и закончили в одном и том же месте, ваша скорость равна 0.
Скорость в реальной жизни
Хотя это правда, что вы, вероятно, не будете рисовать графики для объяснения скорости в реальной жизни, у скорости действительно есть приложения в реальной жизни. Может быть, вы отправитесь в путешествие, и вам нужно знать, как рассчитать, сколько времени вам потребуется, чтобы добраться куда-то. Точно так же люди проектируют аэропорты, используя подобные формулы, чтобы понять, какой длины должна быть взлетно-посадочная полоса, чтобы у самолета было достаточно места для взлета и посадки. Без сомнения, скорость является практической частью повседневной физики.