Online training and video tutorials
Enter     Registration
     Contacts

 
     
 
Max Azimov
St. Petersburg

Articles [97]

User's video [259]





§ 15. Скорость. Единицы скорости

Мы часто говорим, что одни тела движутся быстрее, другие медленнее. Например, по шоссе шагает турист, мчится автомобиль, в воздухе летит самолет. Допустим, что все они движутся равномерно, тем не менее движение этих тел будет отличаться.

Автомобиль движется быстрее пешехода, а самолет быстрее автомобиля. В физике величиной, характеризующей быстроту движения тел, является скорость.

Предположим, что турист за 1 ч проходит 5 км, автомобиль 90 км, а самолет пролетает 850 км. Тогда говорят, что скорость туриста 5 км в час, скорость автомобиля 90 км в час, а скорость самолета 850 км в час.

Скорость при равномерном движении тела показывает, какой путь прошло тело в единицу времени.

Таким образом, используя понятие скорости, мы можем теперь сказать, что турист, автомобиль и самолет движутся с различными скоростями.

При равномерном движении скорость тела остается постоянной.

Если велосипедист проезжает в течение 5 с путь, равный 25 м, то его скорость будет равна

25 м / 5 с = 5 м/с [5 метров в секунду].

Чтобы определить скорость при равномерном движении, надо путь, пройденный телом за какой-то промежуток времени, разделить на этот промежуток времени.

Скорость обозначают буквой , путь — s, время — t.

Формула для нахождения скорости будет иметь вид:

 = s / t

Скорость тела при равномерном движении — это величина, равная отношению пути ко времени, за которое этот путь пройден.

В Международной системе [СИ] скорость измеряют в метрах в секунду [м/с].

Это значит, что за единицу скорости принимается скорость такого равномерного движения, при котором за 1 секунду тело проходит путь, равный 1 метру.

Скорость тела можно измерять также в километрах в час [км/ч]; километрах в секунду [км/с]; сантиметрах в секунду [см/с]

Пример. Поезд, двигаясь равномерно, за 2 ч проходит путь, равный 108 км. Вычислите скорость движения поезда.

Запишем условие задачи и решим ее.

Дано:

s = 108 км
t = 2 ч

Решение:

 = s / t

 = 108 км / 2 ч = 54 км/ч.

Выразим скорость поезда в единицах СИ, т. е. километры переведем в метры, а часы в секунды:

 54 км/ч = 54 000 м / 3 600 с = 15 м/с

Ответ = 54 км/ч, или 15 м/с.

Таким образом, числовое значение скорости зависит от выбранной единицы.

Скорость, кроме числового значения, имеет и направление.

Если требуется узнать, где будет находиться через 2 ч самолет, вылетевший из Владивостока, то необходимо знать не только значение его скорости, но и ее направление.

Величины, которые, кроме числового значения [модуля], имеют еще и направление, называют векторными.

Скорость — это векторная физическая величина.

Все векторные величины обозначают соответствующими буквами со стрелочкой. Например, скорость обозначается буквой v со стрелочкой , а модуль скорости той же буквой, но без стрелочки .

Рис.37

На рисунках стрелка показывает направление скорости, т. е. направление движения тела [рис. 37].

Некоторые физические величины не имеют направления. Они характеризуются только числовым значением. Это путь, время, объем, длина и др. Они являются скалярными.

Если при движении тела его скорость изменяется от одного участка пути к другому, то такое движение является неравномерным.

Для характеристики неравномерного движения тела вводят понятие средней скорости.

Например, поезд от Москвы до Санкт-Петербурга идет со скоростью 80 км/ч
Какую скорость имеют в виду? Ведь скорость поезда на остановках равна нулю, после остановки — увеличивается, а перед следующей остановкой — уменьшается.

В данном случае поезд движется неравномерно, а значит, скорость, равная 80 км/ч это средняя скорость движения поезда.

Она определяется почти так же, как и скорость при равномерном движении.

Чтобы определить среднюю скорость тела при неравномерном движении, надо весь пройденный путь разделить на все время движения:

ср = s / t

Следует напомнить, что только при равномерном движении отношение s / t за любой промежуток времени будет постоянно.

При неравномерном движении тела средняя скорость характеризует движение тела за весь промежуток времени. Она не поясняет, как двигалось тело в различные моменты времени этого промежутка.

В таблице 1 приводятся средние скорости движения некоторых тел.

Таблица 1

Средние скорости движения некоторых тел, скорость звука, радиоволн и света, м/с

Улитка

0,0014

Самолет Ил-18

180

Черепаха

0,05—0,14

Звук в воздухе при 0 °С

332

Муха комнатная

5

Пуля автомата Калашникова (при вылете из ствола)

760

Пешеход

1.3

Луна вокруг Земли

1000

Конькобежец

До 13

Молекула водорода (при 0 °С)

1693

Скворец

20

Молекула водорода (при 25 'С)

1770

Страус

22

Искусственный спутник Земли

аооо

Тепловоз ТЭ10Л

До 28

Земля вокруг Солнца

30 000

Автомобиль «Жигули»

60

Свет и радиоволны

Около 300 000 000

 

Вопросы

  1. Что показывает скорость тела при равномерном движении?
  2. По какой формуле определяют скорость тела, если известен его путь и время, за которое он пройден?
  3. Какова единица измерения скорости в СИ?
  4. Чем, кроме числового значения, характеризуется скорость тела?
  5. Как определяют среднюю скорость при неравномерном движении?

Упражнение 4

  1. Выразите скорости тел: 90 км/ч и 36 км/ч в м/с.
  2. Поезд идет со скоростью 72 км/ч. Выразите его скорость в м/с.
  3. Гоночный автомобиль за 10 мин проезжает путь, равный 10 км. Определите его среднюю скорость.
  4. Лучшие конькобежцы дистанцию 1500 м пробегают за 1 мин 52.5 с. С какой средней скоростью они проходят эту дистанцию?
  5. Лыжник, спускаясь с горы, проходит 50 м за 5 с. Спустившись с горы и продолжая двигаться, он до полной остановки проходит еще 30 м за 15 с. Найдите среднюю скорость лыжника за все время движения.


2008-11-22
4533 views




 
     
 
Map      Distance education, online learning courses. Project PLANETSTUDY - distance learning online.
© 2012 PlanetStudy

Catalog.299.ru

The site is a media provider
Яндекс.Метрика
 
English USA
Australia Русский