▷Velocità (fisica)

Questo articolo spiega cos’è la velocità in fisica. Scoprirai così come calcolare la velocità, esempi di valori di velocità, quali sono i diversi tipi di velocità e infine le differenze tra la velocità e altri concetti fisici.

Cos’è la velocità in fisica?

La velocità è una grandezza che indica il cambiamento di posizione di un corpo rispetto al tempo. In fisica la velocità è definita come il quoziente tra lo spostamento e l’intervallo di tempo tra la posizione iniziale e quella finale.

Pertanto, un cellulare veloce significa che copre una lunga distanza in breve tempo. Pertanto, più un corpo si muove velocemente, maggiore è la distanza che percorre in un certo tempo.

In fisica, il simbolo della velocità è la lettera v.

Tieni presente che la velocità è una quantità vettoriale, quindi in fisica è rappresentata da un vettore. Ciò significa che la velocità ha una direzione e una direzione che sono le stesse della direzione e della direzione del movimento.

formula della velocità

La velocità è uguale allo spostamento (Δx) diviso per la variazione del tempo (Δt). Pertanto in fisica, per calcolare la velocità di un corpo, la differenza tra la posizione finale e quella iniziale deve essere divisa per la differenza tra l’istante finale e quello iniziale (v = Δx/Δt).

Quindi, la formula per calcolare la velocità in fisica è la seguente:

La velocità è espressa in unità di lunghezza divise per unità di tempo. Pertanto, l’unità di velocità nel Sistema Internazionale (SI) è il metro al secondo (m/s).

È opportuno notare che per determinare la velocità di un corpo si tiene conto solo dello spostamento, non si tiene conto della distanza percorsa dal corpo.

➤ Vedi: Differenza tra spostamento e distanza

Esempi di velocità

Ora che conosciamo la definizione di velocità in fisica, diamo un’occhiata ad alcuni esempi di valori di velocità comuni nella vita di tutti i giorni.

Velocità della luce nel vuoto: 299.792.458 m/s
Velocità del suono nell’aria: 343,2 m/s
Velocità di crociera di un aereo: 230 m/s
Velocità massima di una vettura di Formula 1: 105 m/s
Velocità dell’uomo più veloce: 10,4 m/s
Velocità massima della tartaruga: 0,3 m/s
Velocità di un elettrone: 0,001 m/s

Tipi di velocità

In fisica, i diversi tipi di velocità sono:

Velocità media
Velocità istantanea
Velocità media
Velocità angolare

Di seguito viene spiegato in dettaglio ogni tipo di tariffa e come viene calcolato ciascun tipo di tariffa.

Velocità media

La velocità media è la velocità alla quale un corpo in movimento avrebbe viaggiato se si fosse mosso a velocità costante lungo l’intero percorso. Pertanto, la velocità media viene calcolata dividendo lo spostamento per l’intervallo di tempo trascorso.

$v_m=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}$

Oro:

$v_m$

è la velocità media.
$\Delta x$

è l’offset.
$\Delta t$

è la variazione temporale.
$x_f$

è la posizione finale.
$x_i$

è la posizione di partenza.
$t_f$

è il momento finale.
$t_i$

è il momento iniziale.

In generale, quando non è specificato quale tipo di velocità viene calcolata, si fa riferimento alla velocità media.

➤ Vedi: Velocità media

Velocità istantanea

La velocità istantanea è la velocità di un corpo in movimento in un dato momento. Pertanto un corpo in movimento può avere una velocità istantanea diversa in ogni istante.

Matematicamente, la velocità istantanea è definita come il limite della velocità media quando l’intervallo di tempo si avvicina allo zero. Allo stesso modo, la velocità istantanea è uguale alla derivata del vettore posizione rispetto al tempo. In breve la formula per calcolare questo tipo di velocità è:

$\displaystyle \vv{v_i}=\lim_{\Delta t\to 0}\vv{v_m}=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta \vv{x}}{\ Delta t}=\frac{d\vv{x}}{dt}$

Oro:

$\vv{v_i}$

è il vettore velocità istantanea.
$\vv{v_m}$

è il vettore velocità media.
$\Delta \vv{x}$

è il vettore spostamento.
$\Delta t$

è l’intervallo di tempo che tende a 0, cioè un intervallo di tempo infinitamente piccolo.
$\cfrac{d\vv{x}}{dt}$

è la derivata del vettore posizione rispetto al tempo.

➤ Vedi: Velocità istantanea

Velocità media

La velocità media è la media aritmetica della velocità finale e della velocità iniziale di un corpo su una traiettoria. Pertanto, la velocità media viene calcolata sommando la velocità finale e la velocità iniziale del corpo e poi dividendo per due.

$v_{avg}=\cfrac{v_f+v_i}{2}$

Oro:

$v_{avg}$

è la velocità media.
$v_f$

è la velocità finale.
$v_i$

è la velocità iniziale.

➤ Vedi: Velocità istantanea

Velocità angolare

La velocità angolare è la velocità con cui ruota un corpo, ovvero la velocità angolare è la velocità con cui ruota un oggetto. In breve, la velocità angolare indica quanto velocemente cambia la posizione angolare di un corpo.

La velocità angolare è uguale allo spostamento angolare (Δθ) diviso per l’incremento temporale (Δt). Quindi, per calcolare la velocità angolare media, la differenza tra la posizione angolare finale e la posizione angolare iniziale deve essere divisa per la differenza tra il tempo finale e il tempo iniziale.

$\omega=\cfrac{\Delta \theta}{\Delta t}=\cfrac{\theta_f-\theta_i}{t_f-t_i}$

Oro:

$\omega$

è la velocità angolare.
$\Delta \theta$

è l’incremento della posizione angolare.
$\Delta t$

è l’incremento temporale.
$\theta_f$

è la posizione angolare finale.
$\theta_i$

è la posizione angolare iniziale.
$t_f$

è il momento finale.
$t_i$

è il momento iniziale.

➤ Vedi: Velocità angolare

velocità e velocità

In questa sezione vedremo qual è la differenza tra velocità e velocità in fisica, poiché sono due concetti cinematici molto simili.

La velocità è definita come il rapporto tra la distanza percorsa da un corpo e il tempo impiegato per percorrere quella distanza.

La differenza tra velocità e velocità è quindi la distanza considerata per effettuare il suo calcolo. Nel calcolo della velocità si tiene conto dello spostamento, cioè della differenza tra la posizione finale e quella iniziale, ma la velocità si calcola dalla distanza totale percorsa.

➤ Vedi: Velocità (fisica)

velocità e fretta

Di seguito è riportata la differenza tra velocità e celerità, poiché sono due concetti fisici diversi.

La velocità è la grandezza della velocità, vale a dire che in fisica il termine velocità si riferisce alla grandezza del vettore velocità.

Pertanto, la differenza tra velocità e velocità è che la velocità è una quantità vettoriale, mentre la velocità è una quantità scalare. Più precisamente, la celerità è la grandezza del vettore velocità.

➤ Vedi: Fretta

velocità e accelerazione

Infine, vedremo come differiscono velocità e accelerazione poiché sono due quantità matematicamente legate.

L’accelerazione è una quantità che indica la variazione di velocità per unità di tempo.

Quindi la differenza tra velocità e accelerazione è che la velocità mostra il cambiamento di posizione rispetto al tempo, mentre l’accelerazione mostra il cambiamento di velocità rispetto al tempo.

➤ Vedi: Accelerazione (fisica)

Cos’è la velocità in fisica?

formula della velocità

Esempi di velocità

Tipi di velocità

Velocità media

Velocità istantanea

Velocità media

Velocità angolare

velocità e velocità

velocità e fretta

velocità e accelerazione

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