Greitis
Greitis - tai rodiklis, rodantis, kaip greitai daiktas juda tam tikra kryptimi. Norint jį apibrėžti, reikia ir dydžio, ir krypties. Jei objektas juda į rytus 9 metrų per sekundę (9 m/s) greičiu, tai jo greitis yra 9 m/s į rytus.
Tai grindžiama tuo, kad greitis nenurodo, kuria kryptimi juda objektas tam tikroje atskaitos sistemoje. Greitis yra viena greičio dalis, o kryptis - kita. Priklausomai nuo atskaitos sistemos, greitį galima apibrėžti daugybe matematinių sąvokų, reikalingų teisingai analizei atlikti.
Vienmatis judėjimo greitis
Vidutinis greitis
Norint apskaičiuoti vidutinį objekto greitį, jo poslinkį (padėties pokytį) padalijame iš laiko, per kurį jis pakeitė padėtį.
v a v e r a g e = poslinkio laikas ⇔ v a v e r a g e = Δ x Δ t ⇔ v a v e r a g e = x 2 - x 1 t 2 - t 1 ⇔ v a v e r a g e = x t {\displaystyle {v_{vidurkis}}={\frac {\text{displacement}}}{\text{time}}}}\Leftrightarrow v_{vidurkis}={\Delta x \over \Delta t}\Leftrightarrow v_{vidurkis}={x_{2}-x_{1} \over t_{2}-t_{1}}\Leftrightarrow v_{average}={x \over t}}
Pavyzdžiui, jei objektas per 1 sekundę (s) nueina 20 metrų (m) į kairę, jo greitis (v) bus lygus:
v = 20 m 1 s = 20 m/s į kairę {\displaystyle {v}={\frac {\text{20 m}}{\text{1 s}}}={\text{20 m/s į kairę}}}
Momentinis greitis
Skirtingai nei vidutinis greitis, momentinis greitis parodo, kokiu greičiu kažkas juda tik vienu metu, nes greitis gali kisti tik laikui bėgant.
v = lim Δ t → 0 Δ x Δ t = d x d t {\displaystyle v=\lim _{\Delta t\to 0}{\Delta x \over \Delta t}={dx \over dt}}
Greitis dvimačiame judėjime
Greičio sąvoka leidžia apsvarstyti du skirtingus greičio apskaičiavimo būdus. Dvimatis judėjimas reikalauja, kad fizikiniams dydžiams, aptinkamiems visoje kinematikoje, apibrėžti naudotume vektorinę notaciją.
Vidutinio greičio ir momentinio greičio skirtumas dvimačio judėjimo atžvilgiu
Vidutinis greitis
Norint apskaičiuoti vidutinį objekto greitį, jo poslinkį (padėties pokytį) dalijame iš laiko, per kurį jis pakeitė padėtį.
v → a v e r a g e = poslinkio laiko intervalas ⇔ v → a v e r a g e = Δ r → Δ t ⇔ v → a v e r a g e = r → 2 - r → 1 t 2 - t 1 {\displaystyle {{\overrightarrow {v}}_vidutinis}}={{\frac {\text{displacement}}}{\text{laiko intervalas}}}}}\Leftrightarrow {\overrightarrow {v}}}_{vidutinis}={\Delta {\overrightarrow {r}} \over \Delta t}\Leftrightarrow {\overrightarrow {v}}_{vidutinis}={{{\overrightarrow {r}}_{2}-{\overrightarrow {r}}_{1}} \over t_{2}-t_{1}}}
kur: Δ r - {\displaystyle \Delta r-} yra bendras atstumas, nuvažiuotas per tam tikrą laiko tarpą Δ t {\displaystyle \Delta t} . Kiekvieną iš šių dydžių galima apskaičiuoti atimant dvi skirtingas vertes, susietas su duotuoju dydžiu, todėl r 2 - r 1 , t 2 - t 1 {\displaystyle r_{2}-r_{1},t_{2}-t_{1}} duoda norimą v = r t {\displaystyle v={r \per t}} .
Momentinis greitis
Priešingai nei vidutinis greitis, momentinis greitis parodo, kokiu greičiu tam tikras objektas juda tam tikru keliu tam tikru laiko momentu, kuris paprastai būna be galo mažas.
v = lim Δ t → 0 Δ r → Δ t ⇔ v = d r → d t {\displaystyle v=\lim _{\Delta t\to 0}{\Delta {\overrightarrow {r}} \over \Delta t}\Leftrightarrow v={d{\overrightarrow {r}} \over dt}}
Kai Δ t → 0 {\displaystyle \Delta t\rightarrow 0} , matome, kad Δ r → 0 {\displaystyle \Delta r\rightarrow 0} . Atsižvelgdami į tai, šį poslinkio vektoriaus ir laiko intervalo kitimo greitį galime konceptualizuoti naudodami matematinę analizę (visų pirma - Calculus)
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra greitis?
A: Greitis - tai matas, rodantis, kaip greitai kas nors juda tam tikra kryptimi. Jam apibrėžti reikia ir dydžio, ir krypties.
K: Ką mums sako greitis?
A: Greitis parodo, kokiu greičiu juda objektas, bet ne kuria kryptimi.
K: Kaip galima apibrėžti greitį?
A: Priklausomai nuo atskaitos sistemos, greitį galima apibrėžti naudojant daug matematinių sąvokų, reikalingų teisingai analizei atlikti.
K: Kokie du komponentai sudaro greitį?
A: Greitį sudaro greitis ir kryptis.
K: Ar greitis yra greičio dalis?
Atsakymas: Taip, greitis yra viena greičio dalis, o kryptis - kita.
K: Ar galite pateikti pavyzdį, kaip apskaičiuoti greitį?
A: Pavyzdžiui, jei objektas juda į rytus 9 metrų per sekundę (9 m/s) greičiu, tai jo greitis bus 9 m/s į rytus.