С древних времен людей беспокоит мысль о достижении сверх скоростей, так же как не дают покоя раздумья о высотах, летательных аппаратах. На самом деле это два очень сильно связанных между собой понятия. То, насколько быстро можно добраться из одного пункта в другой на летательном аппарате в наше время, зависит полностью от скорости. Рассмотрим же способы и формулы расчета этого показателя, а также времени и расстояния.
Как же рассчитать скорость?
На самом деле, рассчитать ее можно несколькими способами:
- через формулу нахождения мощности;
- через дифференциальные исчисления;
- по угловым параметрам и так далее.
В этой статье рассматривается самый простой способ с самой простой формулой — нахождение значения этого параметра через расстояние и время. Кстати, в формулах дифференциального расчета также присутствуют эти показатели. Формула выглядит следующим образом:
v=S/t, где
- v — скорость объекта,
- S — расстояние, которое пройдено или должно быть пройдено объектом,
- t — время, за которое пройдено или должно быть пройдено расстояние.
Как видите, в формуле первого класса средней школы нет ничего сложного. Подставив соответствующие значения вместо буквенных обозначений, можно рассчитать быстроту передвижения объекта. Например, найдем значение скорости передвижения автомобиля, если он проехал 100 км за 1 час 30 минут. Сначала требуется перевести 1 час 30 минут в часы, так как в большинстве случаев единицей измерения рассматриваемого параметра считается километр в час (км/ч). Итак, 1 час 30 минут равно 1,5 часа, потому что 30 минут есть половина или 1/2 или 0,5 часа. Сложив вместе 1 час и 0,5 часа получим 1,5 часа.
Теперь нужно подставить имеющиеся значения вместо буквенных символов:
v=100 км/1,5 ч=66,66 км/ч
Здесь v=66,66 км/ч, и это значение очень приблизительное (незнающим людям об этом лучше прочитать в специальной литературе), S=100 км, t=1,5 ч.
Таким нехитрым способом можно найти скорость через время и расстояние.
А что делать, если нужно найти среднее значение? В принципе, вычисления, показанные выше, и дают в итоге результат среднего значение искомого нами параметра. Однако можно вывести и более точное значение, если известно, что на некоторых участках по сравнению с другими скорость объекта была непостоянной. Тогда пользуются таким видом формулы:
vср=(v1+v2+v3+…+vn)/n, где v1, v2, v3, vn — значения скоростей объекта на отдельных участках пути S, n — количество этих участков, vср — средняя скорость объекта на всем протяжении всего пути.
Эту же формулу можно записать иначе, используя путь и время, за которое объект прошел этот путь:
- vср=(S1+S2+…+Sn)/t, где vср — средняя скорость объекта на всем протяжении пути,
- S1, S2, Sn — отдельные неравномерные участки всего пути,
- t — общее время, за которое объект прошел все участки.
Можно записать использовать и такой вид вычислений:
- vср=S/(t1+t2+…+tn), где S — общее пройденное расстояние,
- t1, t2, tn — время прохождения отдельных участков расстояния S.
Но можно записать эту же формулу и в более точном варианте:
vср=S1/t1+S2/t2+…+Sn/tn, где S1/t1, S2/t2, Sn/tn — формулы вычисления скорости на каждом отдельном участке всего пути S.
Таким образом, очень легко найти искомый параметр, используя данные выше формулы. Они очень просты, и как уже было указано, используются в начальных классах. Более сложные формулы базируются на этих же формулах и на тех же принципах построения и вычисления, но имеют другой, более сложный вид, больше переменных и разных коэффициентов. Это нужно для получения наиболее точного значения показателей.
Другие способы вычисления
Существую и другие способы и методы, которые помогают вычислить значения рассматриваемого параметра. В пример можно привести формулу вычисления мощности:
N=F*v*cos α , где N — механическая мощность,
F — сила,
v — скорость,
cos α — косинус угла между векторами силы и скорости.
Способы вычисления расстояния и времени
Можно и наоборот, зная скорость, найти значение расстояния или времени. Например:
S=v*t, где v — понятно что такое,
S — расстояние, которое требуется найти,
t — время, за которое объект прошел это расстояние.
Таким образом вычисляется значение расстояния.
Или вычисляем значение времени, за которое пройдено расстояние:
t=S/v, где v — все та же скорость,
S — расстояние, пройденный путь,
t — время, значение которого в данном случае нужно найти.
Для нахождения средних значений этих параметров существует довольно много представлений как данной формулы, так и всех остальных. Главное, знать основные правила перестановок и вычислений. А еще главнее знать сами формулы и лучше наизусть. Если же запомнить не получается, тогда лучше записывать. Это поможет, не сомневайтесь.
Пользуясь такими перестановками можно с легкостью найти время, расстояние и другие параметры, используя нужные, правильные способы их вычисления.
И это еще не предел!
Видео
В нашем видео вы найдете интересные примеры решения задач на нахождение скорости, времени и расстояния.
Приборы для измерения скорости автомобилей измеряют скорость в километрах в час. В системе СИ принято измерять скорость в метрах в секунду. Разберем, как переводить скорости в систему СИ.
Примечания:
- Прибор, измеряющий скорость автомобиля, называется спидометром;
- Скорость — это один из параметров, описывающих движение. Движение может быть равномерным, или равнопеременным, или более сложным, например, колебательным.
Километры в час в метры в секунду
Рассмотрим два способа перевода единиц, один – с помощью формулы, второй – с помощью заранее подготовленного списка.
Способ 1 – с помощью формулы
[ large boxed{ v_{m} = v_{k} cdot frac{1000}{3600} }]
( displaystyle v_{k} left( frac{text{км}}{text{ч}} right) ) – скорость, выраженная в километрах в час;
( displaystyle v_{m} left( frac{text{м}}{c} right) ) – скорость, выраженная в метрах в секунду;
В одном километре помещается 1000 метров.
В одном часе содержится 3600 секунд.
Пример 1. Самолет движется со скоростью 420 километра в час. Переведем эту скорость в метры в секунду.
Решение:
[ large v_{m} = 420 cdot frac{1000}{3600} ]
Для удобства разложим числа на множители:
[ large v_{m} = 6 cdot 7 cdot 10 cdot frac{10}{6 cdot 6} ]
Произведем сокращения и получим точный ответ:
[ large v_{m} = 7 cdot 10 cdot frac{5}{3} = frac{350}{3} ]
В некоторых случаях точный ответ можно округлить:
Ответ:
[ displaystyle large v_{m} = 116{,}67 left( frac{text{м}}{c} right)]
Способ 2 – с помощью списка
Километры в час в метры в секунду можно достаточно быстро переводить в уме, применяя такой список:
[ large boxed{ begin{matrix} 3{,}6 left( frac{text{км}}{ч} right) = 1 left( frac{text{м}}{c} right) \ 7{,}2 left( frac{text{км}}{ч} right) = 2 left( frac{text{м}}{c} right) \ 10{,}8 left( frac{text{км}}{ч} right) = 3 left( frac{text{м}}{c} right) \ 14{,}4 left( frac{text{км}}{ч} right) = 4 left( frac{text{м}}{c} right) end{matrix} } ]
[ large boxed{ begin{matrix} 18 left( frac{text{км}}{ч} right) = 5 left( frac{text{м}}{c} right) \ 36 left( frac{text{км}}{ч} right) = 10 left( frac{text{м}}{c} right) \ 54 left( frac{text{км}}{ч} right) = 15 left( frac{text{м}}{c} right) \ 72 left( frac{text{км}}{ч} right) = 20 left( frac{text{м}}{c} right) end{matrix} } ]
Пример 2. Автомобиль движется по трассе со скоростью 108 километров в час. Переведем эту скорость в метры в секунду.
Решение:
108 км/ч = 72 км/ч + 36 км/ч = 20 м/с + 10 м/с
Ответ:
108 км/ч = 30 м/с
Переводим метры в секунду обратно в километры в час
Иногда возникает необходимость перевести скорость из метров в секунду в километры в час. Чтобы проделать это, используем такую формулу:
[ large boxed{ v_{m} cdot frac{3600}{1000} = v_{k} }]
Скорости более медленных объектов
Скорость движения медленных объектов, например, некоторых живых существ – улиток, измеряется в сантиметрах в минуту. Перевести такие единицы в систему СИ также, достаточно легко.
[ large boxed{ v_{m} = v_{s} cdot frac{0,01}{60} }]
( displaystyle v_{s} left( frac{text{км}}{text{ч}} right) ) – скорость, выраженная в сантиметрах в минуту;
( displaystyle v_{m} left( frac{text{м}}{c} right) ) – скорость, выраженная в метрах в секунду;
В одном метре помещается 100 сантиметров. А 1 сантиметр – это 0,01 метра.
В одной минуте содержится 60 секунд.
Пример 3. Улитка перемещается со скоростью 6 сантиметров в минуту. Переведем эту скорость в метры в секунду.
Решение:
[ large v_{m} = 6 cdot frac{0,01}{60} ]
Раскладываем числа на множители:
[ large v_{m} = 6 cdot frac{0,01}{6 cdot 10} ]
Сократим числа и получим ответ:
Ответ:
[ displaystyle large v_{m} = 0{,}001 left( frac{text{м}}{c} right)]
Рис. 1. Улитка перемещается достаточно медленно по человеческим меркам, ее скорость примерно равна одному миллиметру в секунду
Выводы
Для перевода скорости в систему СИ можно использовать любой удобный прием – либо воспользоваться формулой перевода, либо, заранее подготовить список некоторых значений скоростей, а затем представить переводимую скорость в виде суммы, складывая числа из списка;
Расчёт скорости по расстоянию и времени
Определение скорости
Скорость это физическая векторная величина, показывающая какое расстояние прошло тело за единицу времени. Измеряется в м/с, км/ч, м/ч и.т.д.
Формула скорости
V=S/t
где S — пройденный путь,
t — время за которое этот путь был пройден
Выберите что хотите посчитать
Введите расстояние S
Введите время
Ед. измерения ответа
Правила ввода
Вводить в поля калькулятора можно целые числа и десятичные дроби — 1, 2, 3, 4, 5, 0.1, 2.5 и.т.д.
В калькуляторе можно задать единицы измерения вводных данных и единицы измерения ответа.
Похожие калькуляторы
Скорость, время и расстояние
Расчеты
Скорость является физической величиной, определяющей путь, который преодолеет объект за единицу времени. Следовательно, формулу для определения скорости (при равномерном движении) можно представить как:
V = S / T
V — величина скорости;
S — величина пройденного пути;
Т — время в пути.
Показатели скорости чаще всего выражаются в м/сек; км/час; единицы расстояния — в метрах (м), километрах (км); единицами времени могут быть секунды, минуты, часы.
Исходя из вышеприведенной формулы скорости можно вывести формулу пути:
S = V * T
Т.е величину пройденного пути находим как произведение скорости на время в пути.
Если известно расстояние и скорость, определить время можно по формуле:
T = S / V
т.е. для нахождения времени делим расстояние на скорость.
Быстро и без ошибок вычислить время, скорость, расстояние в разных единицах измерения вам поможет онлайн калькулятор.