▷Snelheid

Dit artikel legt uit wat snelheid is in de natuurkunde. Ook ontdek je hoe je haast kunt berekenen en krijg je een concreet voorbeeld van haast berekenen.

Wat is snelheid?

In de natuurkunde is snelheid een scalaire grootheid die wordt gedefinieerd als het quotiënt tussen de afgelegde afstand en de verstreken tijd.

Daarom geeft de snelheid van een lichaam zijn snelheid aan. Hoe sneller een lichaam is, hoe meer afstand het in een tijdsinterval aflegt.

Snelheid wordt uitgedrukt in lengte-eenheden gedeeld door tijdseenheden. De snelheidseenheid in het Internationale Systeem van Eenheden (SI) is dus de meter verdeeld per seconde (m/s).

In de natuurkunde is het symbool voor snelheid de letter c. Hoewel het ook wordt weergegeven door de letter v (voor snelheid), is het beter om de letter c te gebruiken om verwarring te voorkomen. Hieronder zullen we zien hoe snelheid verschilt van snelheid.

Snelheidsformule

Snelheid is gelijk aan de afgelegde afstand (Δs) gedeeld door de verandering in tijd (Δt). Om de snelheid van een bewegend lichaam te berekenen, moet de afgelegde ruimte dus worden gedeeld door het verschil tussen het eindmoment en het beginmoment (c=Δs/Δt).

De formule voor het berekenen van de snelheid is dus:

$c=\cfrac{\Delta s}{\Delta t}$

Goud:

$c$

is de snelheid.
$\Delta s$

is de afgelegde afstand.
$\Delta t$

is de tijd die nodig is om de beweging uit te voeren.

Houd er rekening mee dat voor het berekenen van de snelheid de afgelegde afstand wordt gebruikt en niet de verplaatsing. Daarom moeten we in de teller van de formule niet het verschil tussen de eindpositie en de beginpositie plaatsen, maar de totale afgelegde afstand (zelfs als de twee waarden soms samenvallen).

➤ Zie: Verschil tussen afgelegde afstand en verplaatsing

Snelheidsoefening opgelost

Nu we de definitie van snelheid kennen en wat de formule ervan is, zullen we vervolgens een opgeloste oefening zien over hoe snelheid wordt berekend.

Een lichaam bevindt zich aanvankelijk op positie x ₁ = 2 m, na enige tijd op positie x ₂ = 9 m en eindigt uiteindelijk op positie x ₃ = 6 m. Als het 8 seconden duurde om de hele reis af te leggen, wat is dan de snelheid van het lichaam?

De eindpositie van het lichaam ligt achter de tussenpositie, maar om de snelheid te bepalen moet rekening worden gehouden met de afgelegde afstand tijdens de hele reis. We berekenen dus eerst de ruimte die in het eerste gedeelte wordt bedekt en vervolgens de ruimte die in het tweede gedeelte wordt bedekt.

$\Delta s_{12}=9-2=7 \m$

$\Delta s_{23}=9-6=3 \ m$

De totaal afgelegde afstand is dus de som van de twee berekende afstanden:

$\Delta s=\Delta s_{12}+\Delta s_{23}=7+3=10 \ m$

Ten slotte passen we de snelheidsformule toe om de waarde ervan te vinden:

$c=\cfrac{\Delta s}{\Delta t}=\cfrac{10}{8}=1.25 \ \cfrac{m}{s}$

Gemiddelde snelheid en momentane snelheid

In deze sectie zullen we het verschil zien tussen gemiddelde snelheid en momentane snelheid, aangezien dit twee soorten snelheden zijn die vaak in de natuurkunde worden gebruikt.

De gemiddelde snelheid is de snelheid waarmee een bewegend lichaam een afstand zou hebben afgelegd als het gedurende de hele reis met een constante snelheid had bewogen. Daarom wordt de gemiddelde snelheid berekend door de afgelegde afstand te delen door het verstreken tijdsinterval.

$c_m=\cfrac{\Delta s}{\Delta t}$

Als niet gespecificeerd is om wat voor soort snelheid het gaat, spreken we over het algemeen van de gemiddelde snelheid.

Aan de andere kant is de momentane snelheid de snelheid die een bewegend lichaam op een bepaald moment heeft. Daarom kan een bewegend lichaam op elk moment een andere momentane snelheid hebben. Wiskundig gezien wordt de momentane snelheid gedefinieerd als de limiet van de gemiddelde snelheid wanneer het tijdsinterval nul nadert.

$\displaystyle c_i=\lim_{\Delta t\to 0}c_m=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{ds}{dt}$

Het verschil tussen de gemiddelde snelheid en de momentane snelheid is daarom dat de gemiddelde snelheid de gemiddelde waarde is van de snelheid van het lichaam op een pad, terwijl de momentane snelheid de snelheid is die een bewegend lichaam op een bepaald moment heeft. . .

Snelheidsvoorbeelden

Hieronder vindt u enkele voorbeelden van dagelijkse snelheidswaarden:

Lichtsnelheid in vacuüm: 299.792.458 m/s
Geluidssnelheid in lucht: 343,2 m/s
Kruissnelheid van een vliegtuig: 230 m/s
Maximale snelheid van een Formule 1-auto: 105 m/s
Snelheid van de snelste man: 10,4 m/s
Snelste schildpadsnelheid: 0,3 m/s
Snelheid van een elektron: 0,001 m/s

Snelheid en snelheid

Ten slotte zullen we het verschil zien tussen snelheid en snelheid, aangezien het twee zeer vergelijkbare kinematische begrippen zijn die we moeten weten te onderscheiden.

Het verschil tussen haast en snelheid zit in de formule. De snelheid wordt berekend op basis van de afstand die de mobiel aflegt, maar de snelheid wordt berekend op basis van beweging.

Daarom kan de teller van de snelheids- en snelheidsformule verschillen. Nauwkeuriger gezegd, de snelheid is groter dan of gelijk aan de snelheid, aangezien de afgelegde afstand groter is dan of gelijk is aan de verplaatsing.

Op dezelfde manier is onmiddellijke haast de module van onmiddellijke snelheid. Dus als de momentane snelheid van een deeltje bekend is, kan zijn momentane snelheid worden bepaald door de grootte ervan te berekenen.

➤ Zie: Snelheid