시간 계산 공식. 속도를 찾는 방법. 물리량과 공식의 개념.

28.01.2019 교육

학교 물리 수업을 신나는 게임으로 바꿔 봅시다! 이 기사에서 우리의 주인공은 "속도, 시간, 거리"라는 공식이 될 것입니다. 각 매개 변수를 개별적으로 분석하고 흥미로운 예를 제공합니다.

속도

"속도"란 무엇입니까? 어떤 자동차는 더 빨리 가고 다른 자동차는 더 느리게 가는 것을 볼 수 있습니다. 한 사람은 빨리 걷고, 다른 사람은 시간이 걸립니다. 자전거 타는 사람도 다른 속도로 이동합니다. 예! 속도입니다. 그것은 무엇을 의미합니까? 물론 사람이 이동한 거리. 차가 5km / h라고 가정 해 봅시다. 즉, 그는 1시간 동안 5km를 걸었습니다.

시간, 거리? 속도부터 시작하겠습니다. 자세히 보세요, 무엇으로 측정되나요? 당연히 km/h, m/s입니다. 예를 들어 km / s (우주 비행), mm / h (생화학)와 같은 다른 측정 단위가 있습니다. "/" 기호 앞뒤에 무엇이 오는지 확인하십시오. 첫째, "분수"를 의미합니다. 즉, 분자에서 mm, km, m, 분모에서 h, s, min을 의미합니다. 둘째, 공식처럼 보이지 않습니까? 킬로미터, 미터 - 거리, 길이, 시, 초, 분 - 시간. 여기에 힌트가 있습니다. 속도를 찾는 방법을 더 쉽게 기억하려면 측정 단위(km/h, m/s)를 보지 마십시오. 한마디로:

시간

시간이란 무엇입니까? 물론 속도에 따라 다릅니다. 예를 들어, 당신은 어머니와 형의 문앞에서 기다리고 있습니다. 그들은 가게에서 오고 있다. 동생은 훨씬 일찍 도착했습니다. 엄마는 또 5분을 기다려야 했다. 왜? 서로 다른 속도로 움직이기 때문입니다. 물론 목적지에 더 빨리 도착하려면 속도를 추가해야 합니다. 속도를 높이고, 자동차의 "가스"에 더 많은 압력을 가하고, 자전거를 타고 가속하십시오. 급할 때만 누군가 또는 무언가에 충돌하지 않도록 조심하고 경계하십시오.

속도에는 실마리가 있습니다 - km/h. 하지만 시간이 지나면 어떨까요? 첫째, 시간은 분, 초, 시간 단위로 측정됩니다. 여기서 "속도, 시간, 거리" 공식은 다음과 같이 변환됩니다.

시간 t[초, 분, h]=S[m, mm, km]/v[m/s, mm/min, km/h].

모든 수학 규칙에 따라 분수를 변환하고 거리(길이) 매개변수를 줄이면 1초, 1분 또는 1시간만 남게 됩니다.

거리, 이동 거리

여기에서 탐색하는 것이 더 쉬울 것입니다. 대부분 자동차에 주행 거리계가 있는 운전자에게 적합합니다. 그들은 얼마나 많은 킬로미터를 여행했는지 결정할 수 있고 속도도 알고 있습니다. 그러나 움직임이 고르지 않기 때문에 정확한 움직임 시간을 설정하는 것은 불가능합니다.

경로(거리) 공식은 속도와 시간의 곱입니다. 물론 가장 편리하고 접근하기 쉬운 매개 변수는 시간입니다. 누구나 시계를 가지고 있습니다. 보행자 속도는 엄격하게 5km/h가 아니라 대략입니다. 따라서 여기에 오류가 있을 수 있습니다. 이 경우 해당 지역의 지도를 가져가는 것이 좋습니다. 어떤 규모에주의하십시오. 1cm에 몇 킬로미터 또는 미터가 있는지 표시해야하며 눈금자를 부착하고 길이를 측정하십시오. 예를 들어, 집에서 음악 학교까지 직행 도로가 있습니다. 세그먼트는 5cm로 밝혀졌고 눈금에는 1cm = 200m로 표시되어 실제 거리는 200 * 5 = 1000m = 1km임을 의미합니다. 이 거리를 얼마나 걸립니까? 30분 후에? 기술적으로는 30분 = 0.5시간 = (1/2)시간 문제를 풀면 2km/h의 속도로 걷고 있는 것이다. "속도, 시간, 거리"라는 공식은 항상 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

놓치지 마세요!

매우 중요한 사항을 놓치지 않도록 조언합니다. 작업이 주어졌을 때 매개변수가 어떤 측정 단위로 제공되는지 주의 깊게 살펴보십시오. 문제 작성자는 속일 수 있습니다. 다음과 같이 작성합니다.

한 남자가 15분 동안 보도에서 2km를 자전거로 달렸습니다. 공식에 따라 문제를 즉시 해결하기 위해 서두르지 마십시오. 그렇지 않으면 말도 안되고 교사가 계산하지 않습니다. 어떤 경우에도 다음과 같이 해서는 안 됩니다: 2km / 15분. 측정 단위는 km/h가 아니라 km/min입니다. 후자를 달성해야 합니다. 분을 시간으로 변환합니다. 그것을하는 방법? 15분은 1/4시간 또는 0.25시간입니다. 이제 2km/0.25h=8km/h로 안전하게 주행할 수 있습니다. 이제 문제가 올바르게 해결되었습니다.

그것이 "속도, 시간, 거리"라는 공식을 기억하는 것이 얼마나 쉬운 지입니다. 수학의 모든 규칙을 따르고 문제의 측정 단위에 주의하십시오. 위에서 설명한 예에서와 같이 뉘앙스가 있으면 예상대로 SI 단위 시스템으로 즉시 변환하십시오.

물체의 움직임, 움직임 또는 회전이 있는 모든 작업은 어떻게든 속도와 연결되어 있습니다.

이 용어는 특정 시간 동안 공간에서 물체의 움직임, 즉 단위 시간당 거리 단위 수를 나타냅니다. 그는 수학과 물리학의 두 섹션에 자주 "손님"입니다. 원래 몸체는 위치를 균일하게 그리고 가속도에 따라 변경할 수 있습니다. 첫 번째 경우 속도는 정적이며 이동 중에 변경되지 않고 두 번째 경우에는 반대로 증가하거나 감소합니다.

속도를 찾는 방법 - 등속 운동

이동 시작부터 경로 끝까지 신체의 속도가 변하지 않은 경우 일정한 가속으로 이동하는 것에 대해 이야기하고 있습니다. 등속 운동. 직선 또는 곡선 일 수 있습니다. 첫 번째 경우 신체의 궤적은 직선입니다.

그런 다음 V=S/t, 여기서:

  • V는 원하는 속도,
  • S - 이동 거리(총 경로),
  • t는 이동의 총 시간입니다.

속도를 찾는 방법 - 가속도는 일정하다

물체가 가속도를 가지고 움직이고 있다면 움직이는 속도에 따라 속도가 변합니다. 이 경우 식은 원하는 값을 찾는 데 도움이 됩니다.

V \u003d V (시작) + at, 여기서:

  • V(시작) - 객체의 초기 속도,
  • a는 신체의 가속도이고,
  • t는 총 이동 시간입니다.

속도를 찾는 방법 - 고르지 않은 움직임

안에 이 경우몸이 다른 시간에 경로의 다른 부분을 통과하는 상황이 있습니다.
S(1) - t(1)의 경우,
S(2) - t(2) 등의 경우

첫 번째 섹션에서 이동은 "템포" V(1), 두 번째 섹션에서는 V(2) 등으로 발생했습니다.

끝까지 움직이는 물체의 속도(평균값)를 알아내려면 다음 표현식을 사용하십시오.

V= (S(1)+S(2))/(t(1)+t(2)).


속도를 찾는 방법 - 물체의 회전

회전의 경우 단위 시간당 요소가 회전하는 각도를 결정하는 각속도에 대해 이야기하고 있습니다. 원하는 값은 기호 ω(rad/s)로 표시됩니다.

  • ω = Δφ/Δt, 여기서:

Δφ – 통과 각도(각도 증분),
Δt - 경과 시간(이동 시간 - 시간 증분).

  • 회전이 균일한 경우 원하는 값(ω)은 회전 기간과 같은 개념과 관련이 있습니다. 즉, 객체가 1회전을 완료하는 데 걸리는 시간입니다. 이 경우:

ω = 2π/T, 여기서:
π는 상수 ≈3.14이고,
T는 기간입니다.

또는 ω = 2πn, 여기서:
π는 상수 ≈3.14이고,
n은 순환 빈도입니다.

  • 운동 경로의 각 지점에 대한 물체의 알려진 선형 속도와 물체가 움직이는 원의 반지름을 사용하여 속도 ω를 찾으려면 다음이 필요합니다. 다음 식:

ω = V/R, 여기에서:
V는 벡터량(선속도)의 수치,
R은 신체 궤적의 반경입니다.


속도를 찾는 방법 - 지점 접근 및 이동

이러한 작업에서는 접근 속도와 거리 속도라는 용어를 사용하는 것이 적절할 것입니다.

개체가 서로를 향하고 있는 경우 접근(후퇴) 속도는 다음과 같습니다.
V(접근) = V(1) + V(2), 여기서 V(1) 및 V(2)는 해당 객체의 속도입니다.

바디 중 하나가 다른 바디를 따라잡는 경우 V(접근) = V(1) - V(2), V(1)은 V(2)보다 큽니다.


속도를 찾는 방법 - 수역에서의 움직임

사건이 물 위에서 펼쳐지면 해류의 속도(즉, 고정된 해안에 대한 물의 움직임)가 물체 자체의 속도(물에 대한 물체의 움직임)에 더해집니다. 이러한 개념은 어떤 관련이 있습니까?

다운스트림으로 이동하는 경우 V=V(own) + V(tech)입니다.
전류에 반대하는 경우-V \u003d V (자신)-V (흐름).


시간의 개념은 끊임없는 발전, 인간 마음의 변화와 같은 세계의 속성을 반영합니다. 프로세스는 특정 기간 동안 특정 순서로 진행됩니다.

정의

시간- 특정 지속 시간을 가지며 정해진 순서로 서로를 따르고 단계적으로 발전하는 재료 공정의 특성을 반영하는 물리량. 시간은 문자 t로 표시됩니다.

물리량으로서의 시간의 특징

시간은 물질의 존재 형태이기 때문에 물질 및 물질의 움직임과 분리할 수 없습니다. 물질적 과정을 떠나 시간의 흐름은 무의미해지기 때문에 시간 자체에 대해 이야기하는 것은 의미가 없습니다. 물질 세계에서 일어나는 과정과 그 상호 관계에 대한 연구만이 시간 개념을 물리적으로 의미 있게 만듭니다.

자연에서 일어나는 일련의 과정 속에서 반복적인 과정(낮과 밤의 반복, 호흡, 하늘을 가로지르는 별의 움직임 등)이 특별한 자리를 차지한다. 서로 유사한 프로세스에 대한 연구 및 비교는 재료 프로세스의 기간에 대한 아이디어로 이어지고 기간의 비교는 측정에 대한 아이디어로 이어집니다.

측정 표준은 시계라고 하는 주기적인 프로세스입니다. 연습을 위해 충분한 정확도로 단일 시간을 도입할 수 있는 참조 시스템이 있습니다. 공통 시간의 도입은 실험을 통해 잘 확인됩니다. 이 이론은 경험적으로 검증할 수 있는 공통 시간의 편차를 예측할 수 있게 합니다.

특정 지점에서 발생하는 물리적 프로세스의 지속 시간은 동일한 지점에 있는 시계를 사용하여 결정됩니다. 이 경우 직접 비교가 사용되며 한 지점에서 흐르는 프로세스 기간이 비교됩니다. 기간 측정은 고려 중인 프로세스의 시작과 끝을 참조로 간주되는 프로세스 규모에 고정하는 것으로 축소됩니다. 이 경우 프로세스 시작 및 종료 시점의 시계 판독 값을 고정하는 것을 말하며 이는 고려 사항에서 시계(프로세스)의 실제 위치와 관련이 없습니다.

클록 동기화 및 물리적 신호 전파 법칙에 대한 연구는 병렬로 개발되었으며 상호 개선 및 추가가 발생했습니다. 동기화는 유한한 속도로 전파되는 신호를 사용하여 수행됩니다. 이 방법은 일정한 속도의 정의를 사용합니다. 시계가 t 0 을 표시하는 지점에서 신호가 v=const 속도로 이동하는 경우 신호가 거리 s에 있는 지점에 도달하면 이 지점의 시계는 시간을 표시해야 합니다.

정의

순간 속도재료 지점의 (또는 더 자주 속도) 시간(t)에 대한 지점의 반지름 벡터의 1차 도함수와 같은 물리량입니다. 속도는 일반적으로 문자 v로 표시됩니다. 이것은 벡터 수량입니다. 수학적으로 순간 속도 벡터의 정의는 다음과 같이 작성됩니다.

속도는 재료 점의 이동 방향을 나타내는 방향을 가지며 이동 궤적에 대한 접선에 있습니다. 속도 계수는 시간에 대한 경로 길이(들)의 1차 도함수로 정의할 수 있습니다.

속도는 고려되는 좌표계와 관련하여 점의 이동 방향으로 이동 속도를 나타냅니다.

다른 좌표계에서의 속도

데카르트 좌표계의 축에 대한 속도 투영은 다음과 같이 작성됩니다.

따라서 데카르트 좌표의 속도 벡터는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

단위 벡터는 어디에 있습니까? 이 경우 속도 벡터의 계수는 다음 공식을 사용하여 구합니다.

원통형 좌표에서 속도 계수는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

구형 좌표계에서:

속도 계산 공식의 특수한 경우

속도 모듈이 시간에 따라 변경되지 않으면 이러한 움직임을 균일(v=const)이라고 합니다. 등속 운동의 경우 다음 공식을 사용하여 속도를 계산할 수 있습니다.

여기서 s는 경로의 길이이고 t는 재료 점이 경로 s를 덮는 데 걸리는 시간입니다.

가속 동작에서 속도는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

여기서 포인트의 가속도는 속도가 고려되는 시간입니다.

움직임이 동일하게 가변적이면 다음 공식을 사용하여 속도를 계산합니다.

여기서 초기 이동 속도는 .

속도 단위

SI 시스템에서 속도의 기본 단위는 다음과 같습니다. [v]=m/s 2