▷Hız

Bu makale fizikte hızın ne olduğunu açıklıyor. Ayrıca acele hesaplamanın somut bir örneğinin yanı sıra acelenin nasıl hesaplanacağını da keşfedeceksiniz.

Hız nedir?

Fizikte hız , kat edilen mesafe ile geçen zaman arasındaki bölüm olarak tanımlanan skaler bir niceliktir.

Dolayısıyla bir cismin hızı onun hızını gösterir. Bir cisim ne kadar hızlı olursa, zaman aralığında o kadar fazla mesafe kat eder.

Hız, uzunluk birimlerinin zaman birimlerine bölünmesiyle ifade edilir. Dolayısıyla Uluslararası Birim Sisteminde (SI) hızın birimi metrenin saniyeye bölünmesidir (m/s).

Fizikte hızın sembolü c harfidir. Her ne kadar hız için v harfiyle de temsil edilse de, karışıklığı önlemek için c harfini kullanmak daha iyidir. Aşağıda hızın hızdan ne kadar farklı olduğunu göreceğiz.

Hız Formülü

Hız, kat edilen mesafenin (Δs) zamandaki değişime (Δt) bölünmesine eşittir. Bu nedenle, hareket eden bir cismin hızını hesaplamak için kat edilen alanın son an ile ilk an arasındaki farka (c=Δs/Δt) bölünmesi gerekir.

Yani hızı hesaplamanın formülü şöyledir:

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

Altın:

$c$

hızdır.
$\Delta s$

kat edilen mesafedir.
$\Delta t$

hareketi gerçekleştirmek için gereken süredir.

Hızı hesaplamak için yer değiştirmenin değil, kat edilen mesafenin kullanıldığını unutmayın. Bu nedenle formülün payına son konum ile başlangıç konumu arasındaki farkı değil, kat edilen toplam mesafeyi (bazen iki değer çakışsa bile) koymalıyız.

➤ Bakınız: Kat edilen mesafe ile yer değiştirme arasındaki fark

Hız egzersizi çözüldü

Artık hızın tanımını ve formülünü bildiğimize göre, hızın nasıl hesaplandığına dair çözümlü bir alıştırma göreceğiz.

Bir cisim başlangıçta x ₁ = 2 m konumundadır, bir süre sonra x ₂ = 9 m konumundadır ve en sonunda x ₃ = 6 m konumunda son bulmaktadır. Tüm yolu kat etmek 8 saniye sürdüyse, vücudun hızı nedir?

Vücudun son konumu ara konumunun arkasındadır, ancak hızı belirlemek için tüm yolculuk boyunca kat edilen mesafeyi hesaba katmak gerekir. Bu nedenle önce birinci bölümde kaplanan alanı, ardından ikinci bölümde kaplanan alanı hesaplayacağız.

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

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

Bu nedenle kat edilen toplam mesafe, hesaplanan iki mesafenin toplamıdır:

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

Son olarak değerini bulmak için hız formülünü uyguluyoruz:

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

Ortalama hız ve anlık hız

Bu bölümde ortalama hız ile anlık hız arasındaki farkı göreceğiz çünkü bunlar fizikte sıklıkla kullanılan iki hız türüdür.

Ortalama hız, hareket eden bir cismin yolculuk boyunca sabit bir hızla hareket etmiş olsaydı, mesafeyi kat edeceği hızdır. Bu nedenle ortalama hız, kat edilen mesafenin geçen zaman aralığına bölünmesiyle hesaplanır.

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

Genel olarak ne tür bir hız olduğu belirtilmemişse ortalama hızdan söz ederiz.

Öte yandan anlık hız, hareket eden bir cismin belirli bir anda sahip olduğu hızdır. Dolayısıyla hareket eden bir cisim, her an farklı bir anlık hıza sahip olabilir. Matematiksel olarak anlık hız, zaman aralığı sıfıra yaklaşırken ortalama hızın sınırı olarak tanımlanır.

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

Dolayısıyla ortalama hız ile anlık hız arasındaki fark , ortalama hızın, cismin bir yol üzerindeki hızının ortalama değeri olması, anlık hızın ise hareket eden bir cismin belirli bir zamanda sahip olduğu hız olmasıdır. . .

Hız Örnekleri

Aşağıda günlük hız değerlerinin birkaç örneğini bulacaksınız:

Işığın boşluktaki hızı: 299.792.458 m/s
Sesin havadaki hızı: 343,2 m/s
Uçağın seyir hızı: 230 m/s
Formula 1 aracının maksimum hızı: 105 m/s
En hızlı adamın hızı: 10,4 m/s
En hızlı kaplumbağa hızı: 0,3 m/s
Bir elektronun hızı: 0,001 m/s

Hız ve hız

Son olarak hız ve hız arasındaki farkı göreceğiz çünkü bunlar nasıl ayırt edeceğimizi bilmemiz gereken çok benzer iki kinematik kavramdır.

Acele ve hız arasındaki fark formülündedir. Hız, mobilin kat ettiği mesafeden hesaplanır, ancak hız, hareketle hesaplanır.

Bu nedenle hız ve hız formülünün payı farklı olabilir. Daha kesin olarak, kat edilen mesafe yer değiştirmeden büyük veya ona eşit olduğundan, hız hızdan büyük veya ona eşittir.

Aynı şekilde anlık acele de anlık hızın modülüdür. Böylece bir parçacığın anlık hızı biliniyorsa büyüklüğü hesaplanarak anlık hızı belirlenebilir.

➤ Bakınız: Hız