RAZLIKE MED HITROSTJO IN HITROSTJO (S PRIMERI) - FIZIČNO - 2026

Na razlike med hitrostjo in hitrostjo obstajajo, čeprav sta oba povezana fizikalnih količin. V skupnem jeziku se eden ali drugi izraz uporabljata zamenljivo, kot da sta sinonima, v fiziki pa ju je treba razlikovati.

Ta članek opredeljuje oba koncepta, opozarja na razlike in s primeri prikazuje, kako in kdaj se uporablja eno ali drugo. Za poenostavitev upoštevamo delček v gibanju in od tam bomo pregledali koncepte hitrosti in hitrosti.

Slika 1. Hitrost in hitrost delca, ki se giblje v krivulji. Pripravil: F. Zapata.

Razlike med hitrostjo in hitrostjo

	Hitrost	Hitrost
Opredelitev	To je prevožena razdalja na enoto časa	Gre za premik (ali spremembo položaja) v vsaki enoti časa
Oznaka	v	v
Matematični tip predmeta	Plezati	Vektor
Formula (za nedoločen čas) *	v = Δs / Δt	v = Δr / Δt
Formula (za določen trenutek časa) **	v = ds / dt = s '(t)	v = dr / dt = r '(t)
Pojasnilo formule	* Dolžina prehojene poti, deljena s časom, ki je bil porabljen za pot. ** V trenutni hitrosti se časovno obdobje nagiba na nič. ** Matematična operacija je derivat loka poti kot funkcija časa glede na čas t časa.	* Premik vektorja, deljen s časovnim obdobjem, v katerem je prišlo do premika. ** Pri trenutni hitrosti se časovni zamik ponaša na nič. ** Matematično delovanje je izpeljanka položaja funkcije glede na čas.
značilnosti	Za izražanje je potrebno le pozitivno realno število, ne glede na prostorske dimenzije, v katerih se gibanje pojavlja. ** Hitra hitrost je absolutna vrednost trenutne hitrosti.	Za izražanje lahko traja več kot eno realno število (pozitivno ali negativno), odvisno od prostorskih dimenzij, v katerih se gibanje pojavi. ** Modul trenutne hitrosti je trenutna hitrost.

Primeri z enakomerno hitrostjo na ravnih odsekih

V zgornji tabeli so bili povzeti različni vidiki hitrosti in hitrosti. Nato za dopolnitev razmislite o več primerih, ki ponazarjajo vpletene koncepte in njihova razmerja:

- Primer 1

Recimo, da se rdeča mravlja premika po ravni črti in v smeri, kot je prikazano na spodnji sliki.

Slika 2. Mravlja na ravni poti. Vir: F. Zapata.

Poleg tega se mravlja giblje enakomerno, tako da v času 0,25 sekunde preteče razdaljo 30 milimetrov.

Določite hitrost in hitrost mravlja.

Rešitev

Hitrost mravlja se izračuna tako, da se deli razdalja Δs, ki jo prevozi, na časovno obdobje Δt.

v = Δs / Δt = (30 mm) / (0,25s) = 120 mm / s = 12 cm / s

Hitrost mravlja se izračuna tako, da se premik Δ r deli s časovnim obdobjem, v katerem je bil premik narejen.

Odmik je bil 30 osi v smeri 30 ° glede na os X ali v kompaktni obliki:

Δ r = (30 mm ¦ 30º)

Opazimo lahko, da je premik sestavljen iz velikosti in smeri, saj gre za vektorsko količino. Premik se lahko izrazi glede na kartuzijanski komponenti X in Y na ta način:

Δ r = (30 mm * cos (30 °); 30 mm * sin (30 °)) = (25,98 mm; 15,00 mm)

Hitrost mravlja se izračuna tako, da se premik razdeli na časovno obdobje, v katerem je bila izdelana:

v = Δ r / Δt = (25,98 mm / 0,25 s; 15,00 mm / 0,25 s) = (103,92; 60,00) mm / s

Ta hitrost v kartezijanskih komponentah X in Y ter v enotah cm / s je:

v = (10.392; 6.000) cm / s.

Vektor hitrosti se lahko izrazi v polarni obliki (modul ¦ smeri), kot je prikazano:

v = (12 cm / s ¦ 30º).

Opomba : v tem primeru je povprečna in trenutna hitrost hitrosti enaka. Modul trenutne hitrosti se ugotovi kot trenutna hitrost.

Primer 2

Ista mravlja v prejšnjem primeru gre od A do B, nato od B do C in končno od C do A, po trikotni poti, prikazani na naslednji sliki.

Slika 3. Trikotna pot mravlje. Vir: F. Zapata.

Oddelek AB ga zajema v 0,2s; BC ga vodi v 0,1s in CA končno v 0,3s. Poiščite povprečno hitrost potovanja ABCA in srednjo hitrost potovanja ABCA.

Rešitev

Za izračun povprečne hitrosti mravlja začnemo z določitvijo skupne prevožene razdalje:

Δs = 5 cm + 4 cm + 3 cm = 12 cm.

Časovni razpon za celotno potovanje je:

Δt = 0,2s + 0,1s + 0,3s = 0,6 s.

Srednja hitrost mravlja je torej:

v = Δs / Δt = (12 cm) / (0,6s) = 20 cm / s.

Nato se izračuna povprečna hitrost mravlja na poti ABCA. V tem primeru je premik mravlje:

Δ r = (0 cm; 0 cm)

To je zato, ker je odmik razlika med končnim položajem minus začetnim položajem. Ker sta oba položaja enaka, je njuna razlika nična, kar ima za posledico ničelni premik.

Ta ničelni premik je bil narejen v obdobju 0,6s, tako da je povprečna hitrost mravlja znašala:

v = (0 cm; 0 cm) / 0,6s = (0; 0) cm / s.

Zaključek : povprečna hitrost 20 cm / s, povprečna hitrost pa je na poti ABCA enaka nič.

Primeri z enakomerno hitrostjo na ukrivljenih odsekih

Primer 3

Žuželka se giblje po krogu s polmerom 0,2 m z enakomerno hitrostjo, tako da se začne od A in pripelje na B, ki potuje ¼ oboda v 0,25 s.

Slika 4. Žuželka v krožnem preseku. Vir: F. Zapata.

V oddelku AB določite hitrost in hitrost žuželke.

Rešitev

Dolžina oboda loka med A in B je:

Δs = 2πR / 4 = 2π (0,2 m) / 4 = 0,32 m.

Z uporabo definicije povprečne hitrosti imamo:

v = Δs / Δt = 0,32 m / 0,25 s = 1,28 m / s.

Za izračun povprečne hitrosti je treba izračunati premik vektorja med začetnim položajem A in končnim položajem B:

Δ r = (0, R) - (R, 0) = (-R, R) = (-0,2, 0,2) m

Z uporabo definicije povprečne hitrosti dobimo:

v = Δ r / Δt = (-0,2, 0,2) m / 0,25s = (-0,8, 0,8) m / s.

Prejšnji izraz je povprečna hitrost med A in B, izražena v kartezijanski obliki. Povprečna hitrost se lahko izrazi v polarni obliki, to je modulu in smeri:

- v - = ((-0,8) ^ 2 + 0,8 ^ 2) ^ (½) = 1,13 m / s

Smer = arctan (0,8 / (-0,8)) = arctan (-1) = -45º + 180º = 135º glede na os X.

Končno je srednji vektor hitrosti v polarni obliki: v = (1,13 m / s ¦ 135 °).

Primer 4

Če predpostavimo, da je začetni čas žuželke v prejšnjem primeru 0s od točke A, imamo njegov vektor položaja v vsakem trenutku t podan z:

r (t) =.

Določite hitrost in trenutno hitrost za kateri koli čas t.

Rešitev

1. Alonso M., Finn E. Fizika letnik I: Mehanika. 1970. Fondo Educativo Interamericano SA
2. Hewitt, P. Konceptualna fizikalna znanost. Peta izdaja. Pearson.
3. Mladi, Hugh. Univerzitetna fizika s sodobno fiziko. 14. ed. Pearson.
4. Wikipedija. Hitrost. Pridobljeno: es.wikipedia.com
5. Zita, A. Razlika med hitrostjo in hitrostjo. Pridobljeno: diferenciator.com