Ātrums fizikā nozīmē jebkura objekta (materiāla punkta) kustības ātrumu telpā. Šī vērtība ir atšķirīga: lineāra, leņķiska, vidēja, kosmiska un pat superlumināla. Starp visām esošajām šķirnēm ir arī momentānais ātrums. Kāda ir šī vērtība, kāda ir tās formula un kādas darbības ir jāveic, lai to aprēķinātu - tieši tas tiks apspriests mūsu rakstā.
Tūlītējs ātrums: būtība un koncepcija
Pat sākumskolas skolēns zina, kā noteikt taisnē kustīga objekta ātrumu: pietiek nobraukto attālumu dalīt ar šādai kustībai pavadīto laiku. Tomēr der atcerēties, ka šādi iegūtais rezultāts ļauj spriest par vidējo vērtību. Ja objekts pārvietojas nevienmērīgi, tad noteiktos tā ceļa posmos kustības ātrums var ievērojami atšķirties. Tāpēc dažreiz tāda vērtība kātūlītējs ātrums. Tas ļauj spriest par materiāla punkta kustības ātrumu jebkurā kustības brīdī.
Momentānais ātrums: aprēķina formula
Šis parametrs ir vienāds ar robežu (apzīmēta kā robeža, saīsināti kā lim) no pārvietošanās (koordinātu starpības) attiecības pret laika intervālu, kurā notika šīs izmaiņas, ar nosacījumu, ka šim laika intervālam ir tendence sasniegt nulli. Šo definīciju var uzrakstīt pēc šādas formulas:
v=Δs/Δt kā Δt → 0 vai tā v=lim Δt→0 (Δs/Δt)
Ņemiet vērā, ka momentānais ātrums ir vektora lielums. Ja kustība notiek taisnā līnijā, tad tā mainās tikai pēc lieluma, un virziens paliek nemainīgs. Pretējā gadījumā momentānā ātruma vektors ir vērsts tangenciāli kustības trajektorijai katrā aplūkotajā punktā. Kāda ir šī rādītāja nozīme? Momentānais ātrums ļauj noskaidrot, kādu kustību objekts veiks laika vienībā, ja no apskatāmā brīža tas kustas vienmērīgi un taisni.
Padomi
Vienmērīgas kustības gadījumā nav nekādu grūtību: jums vienkārši jāatrod attāluma attiecība pret laiku, kurā objekts to pārvarēja. Šajā gadījumā ķermeņa vidējais un momentānais ātrums ir vienāds. Ja kustība nav nemainīga, tad šajā gadījumā ir nepieciešams noskaidrot paātrinājuma lielumu un noteikt momentāno ātrumu katrā konkrētajā laika momentā. Vertikālai kustībai jāņem vērā paātrinājuma ietekme. Brīvais kritiens. Automašīnas momentāno ātrumu var noteikt, izmantojot radaru vai spidometru. Jāpatur prātā, ka kustībai dažos ceļa posmos var būt negatīva vērtība.
Lai atrastu paātrinājumu, varat izmantot akselerometru vai veikt kustības funkciju un izmantot formulu v=v0+a•t. Ja kustība sākas no miera stāvokļa, tad v0=0. Aprēķinot jāņem vērā fakts, ka, ķermenim palēninot (samazinoties ātrumam), paātrinājums būs ar mīnusa zīmi. Ja objekts atrodas brīvā kritienā, tā momentāno kustības ātrumu aprēķina pēc formulas v=g•t. Šajā gadījumā sākotnējais ātrums arī ir 0.
