Formula de bază pentru viteză este v = d /t, unde v este viteza, d este deplasarea și t este schimbarea în timp. Viteza măsoară viteza pe care o deplasează un obiect într-o anumită direcție.
Viteza este schimbarea poziției unui obiect într-un anumit interval de timp. Prin urmare, formula pentru viteza poate fi exprimata ca:
Viteza = (pozitia finala ‰ ÛÒ pozitie initiala) /schimbarea timpului
Viteza = (Xf ‰ ÛÒ Xi) /t
Viteza = d /t (unde d = deplasare și t = schimbarea în timp)
Viteza, fiind o cantitate vectorială, are atât mărime, cât și direcție. Magnitudinea se referă la dimensiune, iar direcția se referă la cursul pe care un element se mișcă de-a lungul. Unitățile la care se măsoară viteza sunt măsurători pe secundă, care este frecvent abreviat la m /s.
Exemplu:
O barcă cu pânze se află într-o cursă de 2.000 de metri. Această barcă traversează linia de start când a atins deja viteza maximă. Ea ajunge la linia de sosire în exact trei minute și 20 de secunde (200 secunde). Pentru a determina viteza bărcii de navigație, urmați ecuația de mai jos.
Soluție:
Viteza = (Poziția finală ‰) în poziția inițială /Schimbarea timpului
Viteza = (2000m ‰ ÒÒ 0m) /200 sec
Viteza = 10m /s în direcția liniei de sosire.
Viteză medie Vs. Viteza medie
Viteza medie este variația netă a obiectului în distanța pe unitate de timp. Viteza descrie cât de repede un obiect se mișcă într-o anumită direcție. Viteza medie este variația netă a deplasării pe unitate de timp. Viteza se referă la rata în care un obiect schimbă pozițiile. Viteza este în general măsurată în timp ce un obiect se deplasează într-o direcție, în timp ce viteza poate fi măsurată prin măsura în care un element se deplasează din poziția sa inițială. Ecuațiile de mai jos ilustrează modul de găsire a mediilor acestor numere.
Viteza medie = distanța totală parcursă /timpul total consumat
Viteza medie = deplasarea obiectului total /timpul total luat
Exemplul de mai jos ilustrează ecuațiile pentru găsirea acestor valori.
O mașină călătorește spre nord la o viteză de 30 de mile pe oră timp de două ore. Apoi, ea călătorește cu aceeași viteză (30 mile pe oră) timp de o oră, dar călătorește spre sud în loc de nord. Determinați viteza medie și viteza utilizând ecuația de mai jos.
Soluție:
Distanța totală parcursă este (30 mile /oră x 2 ore) + (30 mile /oră x 1 oră) = 90 mile
Timpul total este de 3 ore.
Viteza medie = distanța totală /timpul total
Viteza medie = T90miles /3 ore
Viteza medie = T30miles pe oră
Sau, ia în considerare acest lucru:
Viteza medie = deplasarea totală /timpul total
Deplasare la nord = (30 mile /h x 2 ore) - (30 mile /h x 1 oră)
Deplasarea la nord = 30 de mile
Viteza medie = 30 mile /3 ore
Viteza medie = 10 mile pe oră
Viteza unghiulară
Viteza unghiulară este măsurarea deplasării unghiulare a unui obiect într-o cale circulară pe unitate de timp. Direcția vitezei unghiulare este limitată la direcțiile în sensul acelor de ceasornic și în sensul acelor de ceasornic.
Viteză unghiulară = Unghi de rotație (theta) /timp
Unitatea de bază pentru viteza unghiulară este radianele pe secundă. Cu toate acestea, în practică, majoritatea oamenilor preferă utilizarea revoluțiilor pe minut (RPM). În acest caz, o revoluție acoperă o distanță de 2pi radiani. Pentru o revoluție completă, viteza unghiulară = 2pi radiani /timp în secunde.
Exemplu:
Un obiect care se mișcă într-o cale circulară completează o revoluție în 4 secunde. Calculați viteza unghiulară.
Soluție:
Viteză unghiulară = Unghi de rotație /timp
Viteza unghiulară = 2pi radiani /timp
Viteza unghiulară = 2x3.14 /4
Viteza unghiulară = 1,57 radiani pe secundă (rad /s)
