時間を計算する式。スピードを見つける方法。物理量と数式の概念。

28.01.2019 教育

学校の物理の授業をエキサイティングなゲームに変えてみましょう! この記事では、私たちのヒロインは「速度、時間、距離」という公式になります。各パラメータを個別に分析し、興味深い例を示します。

スピード

「スピード」とは何ですか？ある車が速く進み、別の車が遅くなるのを観察できます。一人は速く歩き、もう一人はゆっくり歩きます。自転車もさまざまな速度で移動します。はい！それはスピードです。それはどういう意味ですか? もちろん、人が移動した距離です。車は時速 5 km でしばらく運転したとします。つまり、彼は1時間で5キロを歩きました。

時間、距離？まずはスピードから始めましょう。よく見てください、何で測定されていますか？当然、km/h、m/s。たとえば、km / s (宇宙航行学)、mm / h (生化学) など、他の測定単位もあります。「/」記号の前後に何が来るかに注目してください。まず、これは「分数」を意味します。これは、分子が mm、km、m、分母が h、s、min であることを意味します。 2番目に、これは定石のように思えますね。キロメートル、メートル - 距離、長さ、および時、秒、分 - 時間。ここにヒントがあります。速度の求め方を覚えやすくするために、測定単位 (km / h、m / s) に注目しないでください。一言で：

時間

何時ですか？もちろん速度にもよりますが。たとえば、あなたは玄関先で母親と兄を待っているとします。彼らは店から来ています。私の兄はずっと早く到着しました。お母さんはさらに 5 分待たなければなりませんでした。なぜですか? なぜなら、彼らは異なる速度で動いていたからです。もちろん、より速く目的地に到着するには、速度を高める必要があります。ペースを上げ、車の「ガソリン」にかかる圧力を高め、自転車で加速します。急いでいるときだけ、人や物にぶつからないように注意してください。

速度には手がかりがあります - km/h。しかし、時間の経過とともにどうでしょうか？まず、時間は分、秒、時間で測定されます。ここで「速さ・時間・距離」の式を変形すると次のようになります。

時間 t[秒、分、h]=S[m、mm、km]/v[m/s、mm/分、km/h]。

すべての数学規則に従って分数を変換し、距離 (長さ) パラメータを減らすと、秒、分、または時間だけが残ります。

距離、走行距離

おそらく車に走行距離計を持っているドライバーにとっては、ここでの移動が簡単になるでしょう。何キロ移動したかがわかり、速度もわかります。しかし、動きは不均一であるため、正確な動きの時間を設定することはできません。

経路（距離）の公式は、速度と時間の積です。もちろん、最も便利でアクセスしやすいパラメータは時間です。誰もが時計を持っています。歩行者の速度は厳密には時速5kmではなく、おおよその速度です。したがって、ここでエラーが発生する可能性があります。この場合、その地域の地図を持って行った方がよいでしょう。どのようなスケールなのかに注目してください。 1センチが何キロかメートルかが書かれているので、定規を当てて長さを測ります。たとえば、家から音楽学校まではまっすぐな道があります。セグメントは 5 cm であることがわかり、スケール上では 1 cm = 200 m と表示されます。これは、実際の距離は 200 * 5 = 1000 m = 1 km であることを意味します。この距離をどのくらいの距離でカバーしますか? 30分以内？専門用語で言うと、30分=0.5時間=(1/2)時間となり、この問題を解くと時速2kmで歩いていることが分かります。「速度、時間、距離」という公式は常に問題を解決するのに役立ちます。

お見逃しなく！

非常に重要な点を見逃さないようにアドバイスします。タスクを与えられたときは、パラメータがどのような測定単位で指定されているかを注意深く確認してください。問題の作成者は不正行為を行うことができます。指定された内容を書き込みます:

男性は歩道を2キロメートル自転車で15分かけて走った。急いで公式に従って問題を解決しないでください。そうしないと、ナンセンスになり、教師はあなたのためにそれを計算しません。決してこれを実行すべきではないことを覚えておいてください：2 km / 15分。測定単位は km/h ではなく km/min になります。後者を達成する必要があります。分を時間に変換します。どうやってするの？ 15分は1/4時間、つまり0.25時間なので、安全に2km/0.25h=8km/hで走行できるようになります。これで問題は正しく解決されました。

それほど、「速度、時間、距離」の公式を覚えるのは簡単なのです。数学のすべての規則に従い、問題内の測定単位に注意してください。先ほど説明した例のように、ニュアンスがある場合は、予想通り、すぐに SI 単位系に変換します。

オブジェクトの移動、つまりその移動や回転を伴うすべてのタスクは、何らかの形で速度と関係しています。

この用語は、一定期間にわたる空間内の物体の動き、つまり単位時間あたりの距離の単位数を特徴付けます。彼は数学と物理学の両方のセクションに頻繁に「ゲスト」として参加しています。元のボディは、均一に位置を変更することも、加速度を伴って位置を変更することもできます。前者の場合、速度は静的で移動中に変化しません。後者の場合、逆に増加または減少します。

速度の求め方 - 等速運動

動きの始まりから経路の終わりまで体の速度が変わらない場合、一定の加速度で動いていることになります。等速運動。直線でも曲線でも構いません。最初のケースでは、体の軌道は直線になります。

次に、V=S/t となります。ここで、

V は希望の速度、
S - 移動距離 (総経路)、
t は移動の合計時間です。

速度の求め方 - 加速度は一定

物体が加速度を持って移動している場合、その速度は移動に伴って変化します。この場合、式は目的の値を見つけるのに役立ちます。

V \u003d V（始まり）+at、ここで：

V (始まり) - オブジェクトの初速度、
a は体の加速度、
t は総移動時間です。

速度の求め方 - 不均一な動き

のこの場合身体が異なる時間にパスの異なる部分を通過する状況が発生します。
S(1) - t(1) の場合、
S(2) - t(2) など。

最初のセクションでは動きは「テンポ」V(1) で行われ、2 番目のセクションでは V(2) というように続きます。

オブジェクトが全方向に移動する速度 (その平均値) を調べるには、次の式を使用します。

V= (S(1)+S(2))/(t(1)+t(2))。

物体の回転速度を求める方法

回転の場合は、要素が単位時間あたりに回転する角度を決定する角速度について話します。目標値は記号 ω (rad / s) で表されます。

ω = Δφ/Δt、ここで:

Δφ – 通過角度 (角度増分)、
Δt - 経過時間 (移動時間 - 時間増分)。

回転が均一である場合、目標値 (ω) は回転周期などの概念、つまりオブジェクトが完全に 1 回転するのにどれくらいの時間がかかるかに関連付けられます。この場合：

ω = 2π/T、ここで:
π は定数 ≈ 3.14、
T は周期です。

または ω = 2πn、ここで:
π は定数 ≈ 3.14、
n は循環の頻度です。

運動経路上の各点における物体の既知の線速度と、物体が移動する円の半径を使用して、速度 ω を求めるには次のことが必要です。次の式:

ω = V/R、ここで:
Vはベクトル量（線速度）の数値であり、
R は物体の軌道の半径です。

速度の求め方 - ポイントに近づくときと離れるとき

このようなタスクでは、接近速度と距離速度という用語を使用するのが適切でしょう。

オブジェクトが互いに向かっている場合、接近 (後退) の速度は次のようになります。
V (接近) = V(1) + V(2)。ここで、V(1) と V(2) は対応するオブジェクトの速度です。

一方の物体が他方の物体に追いつく場合、V (接近) = V (1) - V (2) となり、V (1) は V (2) より大きくなります。

速度を見つける方法 - 水域の動き

イベントが水上で展開される場合、流れの速度 (つまり、固定された海岸に対する水の動き) が、物体自身の速度 (水に対する体の動き) に追加されます。これらの概念はどのように関連しているのでしょうか?

下流に移動する場合、V=V(自社)+V(技術)となります。
電流に逆らう場合 - V \u003d V（自分自身） - V（フロー）。

時間の概念は、絶え間ない発展や人間の心の変化などの世界の特性を反映しています。プロセスは一定の順序で進み、一定の期間がかかります。

意味

時間- 一定の期間を持ち、確立された順序で相互に追従し、段階的に発展する物質プロセスの特性を反映する物理量。時間は文字 t で示されます。

物理量としての時間の特徴

時間はその存在形態であるため、物質とその動きから切り離すことはできません。時間そのものについて語ることは意味がありません。物質的なプロセスを除けば、時間の流れは無意味になるからです。物質世界で起こっているプロセスとそれらの相互関係を研究することによってのみ、時間の概念が物理的に意味のあるものになります。

自然界で起こる一連のプロセスでは、特別な場所が反復プロセス（昼と夜の繰り返し、呼吸、空を横切る星の動きなど）によって占められています。同様のプロセスを研究し、相互に比較することは、材料プロセスの期間のアイデアにつながり、その期間の比較は、それらの測定のアイデアにつながります。

測定基準はクロックと呼ばれる周期的なプロセスです。実践に十分な精度で 1 回の導入が可能なリファレンスシステムがあります。共通時間の導入は実験によってよく確認されています。この理論により、共通時間の偏差を予測することが可能になり、これは経験的に検証できます。

特定の時点で発生する物理プロセスの継続時間は、同じ時点にあるクロックを使用して決定されます。この場合、直接比較が使用され、ある時点で流れるプロセスの所要時間が比較されます。期間の測定は、プロセスの規模を基準にして検討中のプロセスの開始と終了を固定することに帰着します。この場合、プロセスの開始時と終了時にクロックの読み取り値を固定することについて話していますが、これは考慮している時点でのクロック (プロセス) の実際の位置とは何の関係もありません。

クロック同期と物理信号の伝播法則の研究は、相互の改良と追加が行われながら並行して発展しました。同期は、有限の速度で伝播する信号を使用して実行されます。この方法では、一定速度の定義を使用します。信号がクロックが t 0 を示す点から来て、速度 v=const で移動している場合、信号が距離 s の点に到着すると、この点のクロックは次のようになります。時間を表示します。

意味

瞬間速度素材点の (または、より多くの場合は単なる速度) は、時間 (t) に関する点の半径ベクトルの一次導関数に等しい物理量です。速度は通常、文字 v で表されます。これはベクトル量です。数学的には、瞬間速度ベクトルの定義は次のように記述されます。