Как определить скорость объекта
Перейти к содержимому

Как определить скорость объекта

  • автор:

Как найти скорость

Соавтор(ы): Sean Alexander, MS. Шон Александер — репетитор, специализирующийся на преподавании математики и физики. Владеет компанией Alexander Tutoring, которая предлагает репетиторские услуги преимущественно по математике и физике на основании индивидуального подхода. Имеет более 15 лет опыта, работал преподаваталем физики и математики и репетитором в Стэнфордском университете, Университете штата Калифорния в Сан-Франциско и Стэнбриджской академии. Получил степень бакалавра по физике в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре и магистерскую степень по теоретической физике в Университете штата Калифорния в Сан-Франциско.

Количество источников, использованных в этой статье: 7. Вы найдете их список внизу страницы.

Количество просмотров этой статьи: 20 272.

Как вычислить среднюю скорость

Соавтор(ы): Grace Imson, MA. Грейс Имсон — преподаватель математики с более чем 40 годами опыта. В настоящее время преподает математику в Городском колледже Сан-Франциско, ранее работала на кафедре математики в Сент-Луисском университете. Преподавала математику на уровне начальной, средней и старшей школы, а также колледжа. Имеет магистерскую степень по педагогике со специализацией на руководстве и контроле, полученную в Сент-Луисском университете.

Количество просмотров этой статьи: 204 209.

В этой статье:

Чтобы вычислить среднюю скорость, воспользуйтесь простой формулой: Скорость = Пройденный путь Время >=>>>> . Но в некоторых задачах даются два значения скорости — на разных участках пройденного пути или в различные промежутки времени. В этих случаях нужно пользоваться другими формулами для вычисления средней скорости. Навыки решения подобных задач могут пригодиться в реальной жизни, а сами задачи могут встретиться на экзаменах, поэтому запомните формулы и уясните принципы решения задач.

Метод 1 из 5:

По одному значению пути и одному значению времени

Step 1 Посмотрите на данные величины.

  • длина пути, пройденного телом;
  • время, за которое тело прошло этот путь.
  • Например: автомобиль проехал 150 км за 3 ч. Найдите среднюю скорость автомобиля.

Step 2 Запишите формулу для вычисления средней скорости.

Запишите формулу для вычисления средней скорости. Формула: v = s t >> , где v — средняя скорость, s — пройденный путь, t — время, за которое пройден путь. [1] X Источник информации

Step 3 В формулу подставьте пройденный путь.

  • В нашем примере автомобиль проехал 150 км. Формула запишется так: v = 150 t >> .

Step 4 В формулу подставьте время.

  • В нашем примере автомобиль ехал в течение 3 ч. Формула запишется так: v = 150 3 >> .

Step 5 Разделите путь на время.

  • В нашем примере:
    v = 150 3 >>
    v = 50
    Таким образом, если автомобиль проехал 150 км за 3 ч, то он двигался со средней скоростью 50 км/ч.

Как измерить скорость

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 28 человек(а).

Количество источников, использованных в этой статье: 7. Вы найдете их список внизу страницы.

Количество просмотров этой статьи: 8830.

В этой статье:

Скорость показывает, как быстро двигается объект. Скорость объекта есть расстояние, пройденное за определенное время. Обычно скорость измеряется в метрах в секунду (м/с), километрах в час (км/ч) или сантиметрах в секунду (см/с). Чтобы измерить скорость, следует определить расстояние, которое прошел объект, и понадобившееся для этого время, а затем поделить расстояние на время.

Метод 1 из 3:

Как измерить скорость бегуна

Step 1 Найдите расстояние, которое необходимо преодолеть бегуну.

  • Чтобы определить неизвестное расстояние, используйте измерительную рулетку или рейку.
  • Отметьте старт и финиш лентами или сигнальными конусами.

Step 2 Подготовьтесь к эксперименту.

  • Время можно измерить также с помощью обычных часов, хотя результат измерений будет менее точным.

Step 3 Дайте бегуну сигнал.

Дайте бегуну сигнал стартовать и одновременно запустите секундомер. Постарайтесь как можно точнее синхронизировать эти действия. Крикните: “Марш!” — и тут же включите секундомер. Если у вас не получится сделать это одновременно, дайте бегуну сигнал отбоя и попробуйте еще раз.

Step 4 Остановите секундомер, как только бегун пересечет линию финиша.

Остановите секундомер, как только бегун пересечет линию финиша. Внимательно следите за бегуном, чтобы не пропустить момент, когда он пересечет линию финиша. Постарайтесь как можно точнее зафиксировать этот момент и тут же остановить секундомер.

Step 5 Поделите преодоленное бегуном.

  • Чтобы выразить скорость бегуна в километрах в час, умножьте 10 м/с на 3600 (количество секунд в одном часе). В результате получится 36000 метров в час, или 36 километров в час (1 километр равен 1000 метрам).

Метод 2 из 3:

Как измерить скорость звука

Step 1 Найдите стену, которая хорошо отражает звук.

Найдите стену, которая хорошо отражает звук. Для данного эксперимента хорошо подойдет большая кирпичная или бетонная стена. Чтобы проверить, как стена отражает звук, хлопните в ладони или громко крикните и прислушайтесь к эху. Если вы услышите отчетливое эхо, стена годится для ваших целей. [2] X Источник информации

Step 2 Отмерьте от стены расстояние не меньше 50 метров.

  • Определите расстояние с помощью измерительной рулетки. Постарайтесь сделать это как можно точнее.

Step 3 Хлопайте в ладони одновременно со звуком эха от стены.

  • Когда вы добьетесь полной синхронности, то будете слышать лишь свои хлопки и перестанете слышать звук эха.

Step 4 Хлопните в ладони.

  • Кроме того, 11 хлопков дадут вашему другу достаточно времени для того, чтобы точно запустить и остановить секундомер.
  • Чтобы получить более точные результаты, проделайте это несколько раз и найдите среднее значение. Для нахождения средней величины сложите все полученные промежутки времени и поделите на число измерений.

Step 5 Умножьте расстояние на 10.

Умножьте расстояние на 10. Поскольку вы хлопали в ладони 11 раз, звук преодолел расстояние 10 раз. Умножьте 100 метров на 10, в результате у вас получится 1000 метров.

Step 6 Поделите пройденное звуком.

  • Предположим, для 11 хлопков потребовалось 2,89 секунд. Чтобы найти скорость звука, надо взять расстояние, то есть 1000 метров, и поделить его на это время. В результате у вас получится 346 м/с.
  • Скорость звука на уровне моря составляет 340,29 м/с. [5] X Источник информации Ваш результат должен быть близок к этому значению, однако он необязательно точно совпадет с ним, особенно в том случае, если вы не находитесь на уровне моря. Чем больше высота над уровнем моря, тем разреженнее воздух, и тем медленнее распространяется звук.
  • Звук распространяется быстрее через жидкости и твердые тела, чем через воздух. Скорость звука тем выше, чем больше плотность среды. [6] X Источник информации

Метод 3 из 3:

Как измерить скорость ветра

Step 1 Достаньте анемометр.

  • Анемометр можно купить или сделать самостоятельно.
  • Чтобы сделать анемометр самостоятельно, возьмите пять бумажных стаканчиков объемом 100 миллилитров, две соломинки, остро заточенный карандаш с ластиком на обратном конце, степлер, небольшую острую булавку и линейку. [8] X Источник информации Раскрасьте стенки одного стаканчика, чтобы вы могли отличить его от других.
  • Проколите отверстие в боковой стенке одного стаканчика на расстоянии около 2,5 сантиметра от его верхнего края. В пятом стаканчике сделайте четыре отверстия на одинаковом расстоянии друг от друга примерно на 2,5 сантиметра ниже верхнего края. Кроме того, проколите одно отверстие в дне этого стаканчика.
  • Возьмите один стаканчик и проденьте соломинку через его боковую сторону, так чтобы она вошла внутрь примерно на 2,5 сантиметра. С помощью степлера приколите соломинку к боковой стороне стаканчика. Оставшуюся снаружи часть соломинки проденьте через пятый стаканчик с четырьмя боковыми отверстиями, так чтобы она вошла в одно отверстие и вышла из противоположного. Наденьте на этот конец соломинки второй стаканчик и закрепите его степлером. Эти стаканчики должны быть развернуты в одном направлении.
  • Проделайте описанный выше шаг с двумя другими стаканчиками и проденьте соломинку через оставшиеся два отверстия среднего (пятого) стаканчика. Эти стаканчики также должны быть развернуты в одном направлении.
  • Аккуратно проденьте булавку через соломинки в точке их пересечения в среднем стаканчике.
  • Просуньте карандаш через отверстие в дне пятого стаканчика и воткните в ластик булавку. Убедитесь, что анемометр свободно вращается. Если соломинки с насаженными на них стаканчиками свободно крутятся, анемометр готов к использованию. В противном случае отрегулируйте положение карандаша, чтобы ластик не упирался в соломинки.

Step 2 Вычислите длину окружности.

  • Измерьте расстояние от центральной оси анемометра до центра одного из стаканчиков. Это радиус анемометра. Умножьте радиус на два, и вы получите искомый диаметр.
  • Длина окружности равна ее диаметру (или удвоенному радиусу), умноженному на число “пи”.
  • Например, если расстояние между центром стаканчика и центральной осью анемометра составляет 30 сантиметров, при одном полном обороте стаканчик проходит расстояние 2 x 30 x 3,14 (здесь число “пи” округлено до двух знаков после запятой), или 188,4 сантиметра.

Step 3 Расположите анемометр там, где дует ветер.

Расположите анемометр там, где дует ветер. Ветер должен быть достаточно сильным, чтобы вращать ось анемометра, но при этом не сдувать и не опрокидывать его. Возможно, стоит прикрепить анемометр к земле или жесткому стержню, так чтобы карандаш был расположен вертикально.

Step 4 Посчитайте количество оборотов.

  • Если у вас нет таймера, попросите друга засечь время, пока вы считаете количество оборотов.
  • Если вы используете покупной анемометр, как-нибудь пометьте одну чашку, чтобы правильно сосчитать число оборотов.

Step 5 Умножьте количество оборотов.

  • Например, если радиус анемометра составляет 30 сантиметров, за один оборот стаканчик проходит расстояние 188,4 сантиметра. Если за выбранный интервал времени вы насчитали 50 оборотов, то общее расстояние составляет 50 x 188,4 = 9420 сантиметров.

Step 6 Поделите общее расстояние на затраченное время.

  • Например, если вы считали количество оборотов за 10 секунд, следует поделить общее расстояние на 10 секунд. Скорость = (9420 см/10 с) = 942 см/с.
  • Если вы умножите 942 см/с на 3600, то получите 3391200 см/ч, а если поделите на 100000 (количество сантиметров в одном километре), то получите 33,9 км/ч.
  • В физике скорость является векторной величиной, то есть она задается не только числовым значением, но и направлением, в котором двигается объект. Анемометр вращается по кругу, поэтому он показывает лишь величину скорости ветра и не дает информации о его направлении. О направлении и приблизительной скорости ветра можно судить по ветроуказателю, который надувается воздухом и поднимается в том направлении, куда дует ветер.

Khan Academy does not support this browser.

Чтобы пользоваться «Академией Хана», необходимо обновить ваш веб-браузер. Чтобы начать обновление, выберите один из предложенных ниже вариантов.

If you’re seeing this message, it means we’re having trouble loading external resources on our website.

Если вы используете веб-фильтр, пожалуйста, убедитесь, что домены *.kastatic.org и *.kasandbox.org разблокированы.

Основное содержание

Course: Физика > Модуль 1

Урок 4: Формулы кинематики, и движение тела, брошенного в воздух
Средняя скорость при постоянном ускорении
Ускорение при взлёте с авианосца
Длина взлётно-посадочной полосы, необходимой самолёту А380 для взлёта
Выражаем перемещение как функцию от времени, ускорения и начальной скорости

Построение графиков перемещения, ускорения и скорости как функций времени для тела, брошенного в воздух.

Высота полёта для тела, брошенного в воздух
Выводим формулу максимального перемещения для тела, брошенного в воздух, как функцию от времени
С какой скоростью упадёт объект с учётом высоты

Интерпретация величины «g» не как ускорение свободного падения, а как свойство гравитационного поля Земли.

Какие существуют кинематические формулы?
Выбор подходящей кинематической формулы
Задачи на постоянное ускорение
Кинематические задачи на прямолинейное движение
© 2024 Khan Academy

С какой скоростью упадёт объект с учётом высоты

0 очков энергии
О проекте Об этом видео Транскрипция

Определяем, с какой скоростью упадёт объект, если его бросить с определённой высоты . Создатели: Сэл Хан .

Вопросы Подсказки и благодарности

Хотите присоединиться к обсуждению?

Сортировать по:
Топ голосования
Пока нет ни одной записи.

Транскрипция к видео

В этом видеоуроке я хочу рассмотреть очень старый и в то же время весьма интересный для меня вопрос. Этот вопрос таков. Допустим, есть утёс. Утёс, скала или какое-нибудь здание. И пусть оно имеет высоту h. Вот здесь. Меня интересует вот что: я нахожусь здесь. Если бы я спрыгнул или бросил некоторое тело, например камень, с этого уступа, как быстро я сам или тот камень будем двигаться перед самым ударом о землю? Как и во всех других видеоуроках о движении брошенного тела, мы будем пренебрегать сопротивлением воздуха, что для малых h и малых скоростей действительно разумно. Или если тело имеет обтекаемую форму. Тогда сопротивление воздуха не будет иметь никакого значения. И напротив, когда я, распластавшись, падаю с большой высоты, то сопротивление воздуха играет большую роль. Но для простоты будем считать, что воздуха нет, или мы не учитываем влияние сопротивления воздуха. Предположим, что мы делаем это на Земле, у которой нет атмосферы. Это можно представить себе по-разному. Давайте просто поразмышляем о задаче. Возможно, некоторые из вас скажут, что это не реалистично. Да, но это будет реалистичным для малой h. Если вы спрыгнете с одноэтажного здания, то сопротивление воздуха не будет важным фактором, влияющим на вашу скорость. Если бы это было высотное здание, тогда h имела бы значение. Я не рекомендую вам делать такие вещи, так как это очень опасно, и лучше проделать это с камнем. На самом деле это всего лишь пример, который мы будем рассматривать. Итак, давайте просто поразмышляем об этом. Мы хотим выяснить… Наверху, когда камень начинает падать, начальная скорость равна нулю. И снова мы будем придерживаться соглашения, что положительный вектор означает «вверх», а отрицательный вектор означает «вниз». Итак, начальная скорость — нуль, внизу будет некоторая конечная скорость. Она будет отрицательным числом, или отрицательной величиной. Мы будем полагать, что ускорение силы тяжести для тела в состоянии свободного падения вблизи поверхности Земли постоянно. Таким образом, наше постоянное ускорение будет −9,8 метров в секунду в квадрате. Дано: h, начальная скорость, равная нулю, и ускорение силы тяжести, равное 9,8. Мы хотим вычислить, чему будет равна конечная скорость перед самым ударом о землю. Будем считать, что h дана в метрах, и ответ будет в метрах в секунду для этой конечной скорости. Итак, нам известны некоторые основные понятия. Мы всегда можем вывести более интересные вещи из наиболее общих понятий, которые нам известны. Итак, нам известно, что перемещение равно средней скорости, умноженной на изменение времени. Также нам известно, что средняя скорость, если мы считаем ускорение постоянным, равна: конечная скорость плюс начальная скорость, делённое на 2. Изменение времени — это изменение скорости, делённое на ускорение. Чтобы вам наверняка было понятно, я скажу, что это следует непосредственно из того, что изменение скорости — это просто ускорение, умноженное на изменение времени. Разделив обе части этого уравнения на ускорение, мы получим вот что. Вот чему равно наше перемещение. Я хотел бы напомнить, что выражение для перемещения, записанное в общем виде, нам известно. И величины, которые мы хотим найти… Так, например, вот здесь нам известна пара величин. Мы знаем, что начальная скорость равна нулю. Итак, первое выражение в том примере, которым мы занимаемся. Средняя скорость будет равна конечной скорости, делённой на 2, так как начальная скорость равна нулю. Изменение скорости — это то же самое, что конечная скорость минус начальная скорость. Повторю, что начальная скорость равна нулю, так что наше изменение скорости фактически равно конечной скорости. Итак, это умножается на… Вместо того чтобы писать «изменение скорости», мы можем просто написать «конечная скорость», потому что мы начали с нуля. Начальная скорость равна нулю… Умножается на конечную скорость, делённую на ускорение. Ещё раз: конечная скорость равна изменению скорости, потому что начальная скорость была нулевой. И всё это будет равно перемещению. Теперь оно выражено через величины, которые нам известны. Если мы умножим обе стороны этого выражения на 2, умноженное на ускорение, с левой стороны мы получим 2, умноженное на ускорение и умноженное на перемещение. Это будет равно с правой стороны… Два сокращается с двумя, ускорение сокращается с ускорением… Это будет равно конечной скорости в квадрате. Конечная скорость в квадрате, конечная скорость, умноженная на конечную скорость. Итак, отсюда мы можем выразить конечную скорость. Мы знаем, чему равно ускорение. Оно составляет −9,8 метров в секунду в квадрате. Итак, оно равно −9,8 метрам в секунду в квадрате. В результате это −19,6 метров в секунду в квадрате. Чему будет равно наше перемещение? Перемещение во время падения этого камня с этого уступа или крыши. Возможно, вам хочется сказать, что наше перемещение равно h. Но не забывайте, что это векторные величины, так что вам нужно убедиться, что вы правильно указываете направления. Отсюда камень начинает движение, а здесь он его заканчивает. Как он это делает? Он будет проходить путь h вниз, а по нашему соглашению «вниз» — это отрицательное значение. В этом примере перемещение — отсюда, где камень выпал из руки, сюда, где он столкнулся с землёй. Перемещение будет равно −h. Камень пройдёт путь h. Но он пройдёт этот путь вниз. Вот почему указывать направление очень важно. Наше перемещение вот здесь будет −h метров. Когда мы перемножаем эти две величины, минусы сокращаются. И мы получаем 19,6h метров в квадрате на секунду в квадрате. Это равно конечной скорости в квадрате. Заметьте, когда вы возводите в квадрат некоторую величину, вы теряете информацию о знаке. Если конечная скорость положительна, и вы возводите её в квадрат, вы получаете положительное значение. Если она была отрицательной, то вы снова получите положительное значение. Вспомним, что в этом примере мы движемся вниз. Итак, мы хотим отрицательный вариант этого. Чтобы на практике вычислить конечную скорость, мы возьмём отрицательный квадратный корень из обеих частей уравнения. Итак, если мы возьмём квадратный корень из обеих частей равенства, то получим (я поменяю их друг с другом) конечную скорость, равную квадратному корню из 19,6h. Можно даже взять квадратный корень из метров в квадрате на секунду в квадрате. Рассматривайте их как переменные, несмотря на то, что они являются единицами, и, вынося их за знак корня, вы получите метры в секунду. Но будьте внимательны при этом: арифметическое значение корня в данном случае представляет собой положительный квадратный корень. Нам известно, что скорость должна быть направлена вниз. Потому что мы так договорились. Мы хотим убедиться, что получаем отрицательный квадратный корень. Давайте попытаемся разобраться с некоторыми числами. На самом деле мы решили ту задачу, которую поставили в начале этого видеоурока: как быстро мы бы падали в зависимости от высоты. Давайте попробуем разобраться с такой величиной. Пусть, скажем, высота равна 5 метрам. Вероятно, это высота одноэтажного здания. Это приблизительно 15 футов. На уровне крыши магазина. Итак, что мы получаем? Если мы подставим 5 метров сюда, то получим 19,6, умноженное на 5, что даёт нам 98, то есть почти 100. Затем мы хотим взять квадратный корень из него. Итак, квадратный корень из 98 — это примерно 9,9. Нам нужен отрицательный квадратный корень из этого. В этой ситуации, если прыгнуть с крыши одноэтажного здания, высота которого равна 5 метрам, в самом низу скорость будет −9,9 метров в секунду. Итак, −9,9 метров в секунду. В качестве упражнения вам нужно определить, сколько это будет километров в час или миль в час. Это довольно быстро. Не очень-то приятно падать с такой скоростью. Но вы можете вычислить это. Вы можете использовать это действительно при любой высоте достаточно близко к поверхности земли, где можно пренебречь влиянием сопротивления воздуха. На очень большой высоте, когда тело не очень обтекаемое, сопротивление воздуха имеет большое значение. Subtitles by the Amara.org community

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *