Девятый класс
  1. Механика  1.1. Движение  1.1.1. Виды движения  1.1.2. Расстояние и перемещение  1.1.3. Скорость и вектор скорости  1.1.4. Ускорение  1.1.5. Графическое представление движения  1.1.6. Уравнения движения  1.1.7. Равномерное и неравномерное движение  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Relative speed  1.1.10. Circular motion  1.2. Законы силы и движения  1.2.1. Понятие силы  1.2.2. Первый закон Ньютона  1.2.3. Newton's second law of motion  1.2.4. Третий закон Ньютона  1.2.5. Инерция и виды инерции  1.2.6. Motion  1.2.7. Conservation of momentum  1.2.8. Применение законов Ньютона в повседневной жизни  1.2.9. Types of Forces (Contact and Non-Contact)  1.2.10. Friction and its effects  1.3. Гравитационная сила  1.3.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.3.2. Важность гравитационной силы  1.3.3. Ускорение из-за гравитации  1.3.4. Свободное падение и невесомость  1.3.5. Масса и вес  1.3.6. Изменение g с высотой и глубиной  1.3.7. Kepler's laws of planetary motion  1.3.8. Satellites and their orbits  1.4. Work, Energy and Power  1.4.1. Понятие работы  1.4.2. Положительные и отрицательные действия  1.4.3. Работа, совершаемая постоянной и переменной силой  1.4.4. Энергия и ее формы  1.4.5. Кинетическая и потенциальная энергия  1.4.6. Закон сохранения энергии  1.4.8. Коммерческая единица энергии  1.4.9. Теорема о работе и энергии  1.5. Простые механизмы  1.5.1. Types of simple machines  1.5.2. Механическое преимущество  1.5.3. Эффективность машин  1.5.4. Рычаги и их типы  1.5.5. Блоки и наклонные плоскости  1.5.6. Шестерни и их применение
  2. Свойства материи  2.1. Состояния материи  2.1.1. Solids, liquids and gases  2.1.2. Свойства различных состояний вещества  2.1.3. Изменение состояния вещества  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе — Эйнштейна  2.2. Плотность и давление  2.2.1. Понятие плотности и относительной плотности  2.2.2. Давление в твердых телах, жидкостях и газах  2.2.3. Pascal's law and its applications  2.2.4. Атмосферное давление и его вариации  2.2.5. Surface tension and capillarity  2.3. Плавучесть и принцип Архимеда  2.3.1. Выталкивающая сила  2.3.2. Закон Архимеда  2.3.3. Применения принципа Архимеда  2.3.4. плавучие и тонущие объекты  2.3.5. Теория плавания и принцип Архимеда
  3. Теплота и термодинамика  3.1. Температура и тепло  3.1.1. Концепция тепла и температуры  3.1.2. Измерение температуры  3.1.3. Шкалы температуры  3.2. Heat transfer  3.2.1. Проводимость тепла  3.2.2. Конвекция тепла  3.2.3. тепловое излучение  3.2.4. Применения теплообмена  3.2.5. Теплопроводность  3.3. Thermal expansion  3.3.1. Расширение твердых тел, жидкостей и газов  3.3.2. Abnormal expansion of water  3.3.3. Применение теплового расширения  3.4. Удельная теплоемкость и скрытая теплота  3.4.1. Концепция удельной теплоемкости  3.4.2. Измерение и применение удельной теплоемкости  3.4.3. Latent heat of fusion and vaporization  3.4.4. Тепловые двигатели и эффективность
  4. Волны и звук  4.1. Waves and their types  4.1.1. Механические и электромагнитные волны  4.1.2. Продольные и поперечные волны  4.1.3. Свойства волн  4.1.4. Длина волны, частота и скорость волны  4.1.5. Наложение волн  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Природа и передача звука  4.2.2. Скорость звука в различных средах  4.2.3. Отражение звука и эхо  4.2.4. Sonar and ultrasound  4.2.5. Резонанс и пульсация  4.3. Характеристики звука  4.3.1. Интенсивность, громкость и качество звука  4.3.2. Эффект Доплера в звуке
  5. Освещение и оптика  5.1. Отражение света  5.1.1. Законы отражения  5.1.2. Отражение от плоского зеркала  5.1.3. Отражение от сферического зеркала  5.1.4. Формирование изображения вогнутыми и выпуклыми зеркалами  5.1.5. Применения отражения  5.2. Преломление света  5.2.1. Законы преломления  5.2.2. Показатель преломления  5.2.3. Преломление через стеклянную плиту  5.2.4. Refraction in water and air  5.2.5. Lenses and their types  5.2.6. Image formation by convex and concave lenses  5.2.7. Total internal reflection and its applications  5.3. Дисперсия и рассеяние света  5.3.1. Спектр белого света  5.3.2. Prisms and Dispersion  5.3.3. Эффект Тиндаля и голубое небо
  6. Электричество и магнетизм  6.1. Электрический заряд и статическое электричество  6.1.1. Понятие электрического заряда  6.1.2. Зарядка трением, контактом и индукцией  6.1.3. Электроскоп и его работа  6.2. Current Electricity  6.2.1. Понятие электрического тока  6.2.2. Ohm's Law and Resistance  6.2.3. Факторы, влияющие на сопротивление  6.2.4. Последовательные и параллельные схемы  6.2.5. Тепловой эффект электрического тока  6.2.6. Электрическая мощность и энергия  6.3. Магнетизм  6.3.1. Естественные и искусственные магниты  6.3.2. Свойства магнитов  6.3.3. Earth's magnetism  6.3.4. Magnetic field and field lines  6.3.5. Электромагниты и их применение
  7. Современная физика  7.1. структура атома  7.1.1. Atomic Structure and Subatomic Particles  7.1.2. Электроны, протоны и нейтроны  7.1.3. Модель Резерфорда и Бора  7.2. Радиоактивность  7.2.1. Types of radioactive emissions  7.2.2. Период полураспада и радиоактивный распад  7.2.3. Использование и опасности радиации
  8. Space science and astronomy  8.1. Вселенная и ее компоненты  8.1.1. Звезды и галактики  8.1.2. Planets and Solar System  8.2. Спутники  8.2.1. Естественные и искусственные спутники  8.2.2. Использование спутников

Девятый класс → Механика → Движение ↓


Скорость и вектор скорости


Когда мы говорим о движении в физике, два самых основных понятия — это скорость и вектор скорости. Они помогают нам понять, как движутся объекты вокруг нас. Хотя они могут казаться похожими, скорость и вектор скорости имеют разные значения и последствия в физике.

Понимание импульса

Скорость — это мера того, как быстро движется объект. Это скалярная величина, что означает, что у нее есть только величина и нет направления. Думайте об этом как о скорости, с которой объект проходит расстояние. Когда вы смотрите на спидометр в автомобиле, вы видите скорость автомобиля в данный момент времени.

Формула скорости

Скорость = Расстояние / Время

Эта формула говорит нам, что скорость — это общее пройденное расстояние, деленное на общее время, затраченное на прохождение этого расстояния. Например, если автомобиль проезжает 150 километров за 3 часа, то скорость автомобиля будет:

Скорость = 150 км / 3 ч = 50 км/ч

Вот простой пример для демонстрации движения:

0 км 150 км 50 км/ч

В этой визуализации красная точка начинает с 0 км и доходит до 150 км. Зеленая линия представляет собой скорость, которая рассчитана как 50 км/ч.

Примеры импульса

  • Скорость бегуна, бегущего 5 км за 30 минут, составляет 10 км/ч.
  • Скорость велосипеда, перемещающегося на 20 м за 4 секунды, составляет 5 м/с.
  • Если поезд проходит расстояние 240 км за два часа с постоянной скоростью, то его скорость составит 120 км/ч.

Понимание вектора скорости

В отличие от скорости, вектор скорости — это векторная величина. Это значит, что у нее есть как величина, так и направление. В то время как скорость говорит нам о том, как быстро что-то движется, вектор скорости сообщает, как быстро и в каком направлении что-то движется. Например, автомобиль, движущийся со скоростью 60 км/ч на север, имеет вектор скорости 60 км/ч на север.

Формула вектора скорости

Вектор скорости = Смещение / Время

Смещение — это изменение положения объекта. Оно учитывает начальную и конечную точки и кратчайший путь между ними. Если вы начинаете в точке A, перемещаетесь в точку B и возвращаетесь в A, ваше смещение равно нулю, даже если вы прошли некоторое расстояние. Давайте используем пример для разъяснения:

Предположим, человек идет на 3 м на восток, а затем на 4 м на север, тогда смещение можно рассматривать как:

3 м 4 м Смещение

Здесь человек шел по пути, образованному двумя черными линиями, но фактическое смещение представлено красной линией, которая напрямую соединяет начальную и конечную точки.

Примеры вектора скорости

  • Скорость птицы, летящей на 10 м за 2 секунды на восток, составляет 5 м/с восток.
  • 50 км/ч юг.
  • Самолет перемещается на 600 км на запад за 2 часа, что означает скорость 300 км/ч запад.

Разница между скоростью и вектором скорости

Хотя скорость и вектор скорости имеют сходство в описании движения, они также имеют явные различия:

Аспект Скорость Вектор скорости
Природа Скаляр (только величина) Вектор (величина и направление)
Зависимость Пройденное расстояние Смещение
Важность Как быстро что-то движется Как быстро что-то движется и куда оно идет

Анализ движения

Рассмотрим сценарий, в котором понимание как скорости, так и вектора скорости становится полезным:

Представьте, что вы находитесь на круговой трассе с окружностью 400 м. Если вы завершите один круг трассы за 100 секунд:

  • Ваша скорость — это общее расстояние (400 метров), деленное на время (100 секунд): 
    Скорость = 400 м / 100 с = 4 м/с
  • Однако ваш вектор скорости зависит от начальной и конечной точки. Если вы вернетесь в начальную точку, ваше смещение равно нулю, что делает ваш вектор скорости: 
    Вектор скорости = 0 / 100 с = 0 м/с

Этот пример подчеркивает, что всё время, пока вы двигались, так как вы вернулись туда, откуда начали, ваше смещение (и, следовательно, ваш вектор скорости) фактически равнялось нулю.

Практические соображения и применения

Понимание разницы между скоростью и вектором скорости помогает в реальных приложениях, таких как навигация, спорт и транспорт. Вот как они связаны в разных контекстах:

Навигация и GPS

Устройства GPS используют вектор скорости для предоставления направлений. Они вычисляют как вашу скорость движения, так и направление, в котором вы следуете. Когда ваш GPS говорит: "Езжайте на север по шоссе 1 со скоростью 60 км/ч", он сообщает вам вашу скорость, что помогает вам эффективно добраться до пункта назначения.

Игры

В спорте, таком как бейсбол или легкая атлетика, тренеры сосредотачиваются на улучшении скорости спортсмена. Для питчера в бейсболе важна скорость мяча, но также важно направление подачи для страйка. Таким образом, понимание скорости может улучшить производительность.

Транспорт

Транспортные системы используют как скорость, так и вектор скорости для обеспечения безопасности и эффективной работы. Авиадиспетчеры должны знать, как быстро и в каком направлении движутся самолеты, чтобы избежать столкновений. Аналогично, водители регулируют свою скорость и направление следования, чтобы соблюдать правила дорожного движен

Заключение

Понимание понятий скорости и вектора скорости является фундаментальным для более глубокого изучения физики и понимания движения. Хотя они могут использоваться взаимозаменяемо в повседневной речи, знание их различных определений и функций полезно для решения многих реальных проблем. Будь то навигация по дорогам, моделирование динамики спорта или обеспечение безопасных маршрутов для самолетов, скорость и вектор скорости дают ключевые представления о организованном, предсказуемом движении.


Девятый класс → 1.1.3


U
username
0%
завершено в Девятый класс

← Предыдущий (1.1.2)
Расстояние и перемещение
Следующий (1.1.4) →
Ускорение

Комментарии 



Скорость и вектор скорости

https://www.physicsflow.com/g9/1.1.3?pfal=ru