ความเร็วในฟิสิกส์หมายถึงความเร็วของการเคลื่อนที่ของวัตถุใด ๆ (จุดวัสดุ) ในอวกาศ ค่านี้แตกต่างกัน: เชิงเส้น เชิงมุม ค่าเฉลี่ย จักรวาล และแม้แต่ superluminal ในบรรดาพันธุ์ที่มีอยู่ทั้งหมดยังรวมถึงความเร็วทันที ค่านี้คืออะไร สูตรของมันคืออะไร และการดำเนินการใดที่จำเป็นในการคำนวณ นี่คือสิ่งที่จะกล่าวถึงในบทความของเรา
ความเร็วทันที: สาระสำคัญและแนวคิด
แม้แต่นักเรียนชั้นประถมก็รู้วิธีกำหนดความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นเส้นตรง: ก็เพียงพอที่จะแบ่งระยะทางที่เดินทางตามเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่ดังกล่าว อย่างไรก็ตาม โปรดจำไว้ว่าผลลัพธ์ที่ได้ด้วยวิธีนี้ทำให้เราสามารถตัดสินค่าเฉลี่ยได้ หากวัตถุเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน ในบางส่วนของเส้นทางนั้น ความเร็วของการเคลื่อนที่อาจแตกต่างกันไปอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นบางครั้งค่าเช่นความเร็วทันที ช่วยให้คุณสามารถตัดสินความเร็วของการเคลื่อนไหวของจุดวัสดุได้ตลอดเวลาของการเคลื่อนไหว
ความเร็วทันที: สูตรคำนวณ
พารามิเตอร์นี้เท่ากับขีดจำกัด (แสดงเป็นขีดจำกัด ย่อว่า lim) ของอัตราส่วนการกระจัด (ความต่างของพิกัด) ต่อช่วงเวลาที่เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้ โดยที่ช่วงเวลานี้มีแนวโน้มว่าจะถึงศูนย์ คำจำกัดความนี้สามารถเขียนได้เป็นสูตรต่อไปนี้:
v=Δs/Δt เป็น Δt → 0 หรือมากกว่า v=lim Δt→0 (Δs/Δt)
โปรดทราบว่าความเร็วชั่วขณะนั้นเป็นปริมาณเวกเตอร์ หากการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง การเคลื่อนที่จะเปลี่ยนเฉพาะขนาดและทิศทางจะคงที่ มิฉะนั้น เวกเตอร์ความเร็วชั่วขณะจะถูกกำหนดแนวสัมผัสไปยังวิถีการเคลื่อนที่ในแต่ละจุดที่พิจารณา ความหมายของตัวบ่งชี้นี้คืออะไร? ความเร็วในทันทีช่วยให้คุณทราบได้ว่าวัตถุจะดำเนินการเคลื่อนที่แบบใดต่อหน่วยเวลา หากจากช่วงเวลาที่พิจารณา วัตถุนั้นเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอและเป็นเส้นตรง
เคล็ดลับ
ในกรณีของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ ไม่มีปัญหา: คุณเพียงแค่ต้องหาอัตราส่วนของระยะทางต่อเวลาที่วัตถุเอาชนะมัน ในกรณีนี้ความเร็วเฉลี่ยและความเร็วของร่างกายจะเท่ากัน หากการเคลื่อนที่ไม่คงที่ ในกรณีนี้ จำเป็นต้องหาขนาดของความเร่งและกำหนดความเร็วชั่วขณะในแต่ละช่วงเวลา สำหรับการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง ต้องคำนึงถึงผลของความเร่งด้วยฤดูใบไม้ร่วงฟรี ความเร็วของรถในทันทีสามารถกำหนดได้โดยใช้เรดาร์หรือมาตรวัดความเร็ว โปรดทราบว่าการเคลื่อนไหวในบางส่วนของเส้นทางอาจมีค่าลบ
ในการหาความเร่ง คุณสามารถใช้ตัวตรวจวัดความเร่งหรือสร้างฟังก์ชันการเคลื่อนไหวแล้วใช้สูตร v=v0+a•t หากการเคลื่อนไหวเริ่มต้นจากสภาวะพัก v0=0 เมื่อคำนวณจำเป็นต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าเมื่อร่างกายชะลอตัว (ลดความเร็ว) ความเร่งจะมีเครื่องหมายลบ ถ้าวัตถุตกอย่างอิสระ ความเร็วของการเคลื่อนที่ในทันทีจะคำนวณโดยสูตร v=g•t ในกรณีนี้ ความเร็วเริ่มต้นจะเป็น 0
