Definizione storicamodifica

Al fisico italiano Galileo Galilei viene solitamente attribuito il merito di essere stato il primo a misurare la velocità considerando la distanza percorsa e il tempo necessario. Galileo definì la velocità come la distanza percorsa per unità di tempo. Equazione In forma, che è

v = d t , {\displaystyle v={\frac {d}{t}},}

dove v {\displaystyle v}

è la velocità, d {\displaystyle d}

è la distanza, e t {\displaystyle t}

è il tempo. Un ciclista che percorre 30 metri in un tempo di 2 secondi, ad esempio, ha una velocità di 15 metri al secondo. Gli oggetti in movimento hanno spesso variazioni di velocità (un’auto potrebbe viaggiare lungo una strada a 50 km/h, rallentare a 0 km/h e quindi raggiungere i 30 km/h).

Velocità istantaneamodifica

La velocità in un istante, o assunta costante durante un brevissimo periodo di tempo, è chiamata velocità istantanea. Guardando un tachimetro, si può leggere la velocità istantanea di un’auto in qualsiasi istante. Un’auto che viaggia a 50 km / h generalmente va per meno di un’ora a velocità costante, ma se andasse a quella velocità per un’ora intera, percorrerebbe 50 km. Se il veicolo continuasse a quella velocità per mezz’ora, coprirebbe metà di quella distanza (25 km). Se questo continua per un solo minuto, si dovrebbe coprire circa 833 m.

In termini matematici, la velocità istantanea v {\displaystyle v}

è definito come la grandezza della velocità istantanea v {\displaystyle {\boldsymbol {v}}}

, che è, la derivata della posizione r {\displaystyle {\boldsymbol {r}}}

per quanto riguarda il tempo: v = / v | = | r / = / d r d t/. Il nostro sito utilizza cookie tecnici e di terze parti per migliorare la tua esperienza di navigazione.}

Se s {\displaystyle s}

è la lunghezza del percorso (noto anche come la distanza) si sono recati fino al tempo t {\displaystyle t}

, la velocità è uguale alla derivata temporale della s {\displaystyle s}

: v = d s d t . Per maggiori informazioni clicca qui. per maggiori informazioni clicca qui.

Nel caso speciale in cui la velocità è costante (cioè velocità costante in linea retta), questo può essere semplificato in v = s / t {\displaystyle v=s/t}

. La velocità media su un intervallo di tempo finito è la distanza totale percorsa divisa per la durata del tempo.

Velocità mediamodifica

Diverso dalla velocità istantanea, la velocità media è definita come la distanza totale coperta divisa per l’intervallo di tempo. Ad esempio, se si percorre una distanza di 80 chilometri in 1 ora, la velocità media è di 80 chilometri all’ora. Allo stesso modo, se si percorrono 320 chilometri in 4 ore, la velocità media è anche di 80 chilometri all’ora. Quando una distanza in chilometri (km) è divisa per un tempo in ore (h), il risultato è in chilometri all’ora (km/h).

La velocità media non descrive le variazioni di velocità che possono aver avuto luogo durante intervalli di tempo più brevi (poiché è l’intera distanza percorsa divisa per il tempo totale di percorrenza), e quindi la velocità media è spesso molto diversa da un valore di velocità istantanea. Se la velocità media e il tempo di percorrenza sono noti, la distanza percorsa può essere calcolata riorganizzando la definizione in

d = v t . Per maggiori informazioni clicca qui.}

Utilizzando questa equazione per una velocità media di 80 chilometri all’ora su un viaggio di 4 ore, la distanza percorsa è risultata essere di 320 chilometri.

Espresso in linguaggio grafico, la pendenza di una linea tangente in qualsiasi punto di un grafico distanza-tempo è la velocità istantanea a questo punto, mentre la pendenza di una linea di corda dello stesso grafico è la velocità media durante l’intervallo di tempo coperto dalla corda. La velocità media di un oggetto èvav = s÷t

Differenza tra velocità e velocitàEdit

La velocità indica solo la velocità di movimento di un oggetto, mentre la velocità descrive sia la velocità che la direzione dell’oggetto. Se si dice che un’auto viaggi a 60 km / h, la sua velocità è stata specificata. Tuttavia, se si dice che l’auto si muova a 60 km/h verso nord, la sua velocità è stata ora specificata.

La grande differenza può essere individuata quando si considera il movimento attorno a un cerchio. Quando qualcosa si muove in un percorso circolare e ritorna al suo punto di partenza, la sua velocità media è zero, ma la sua velocità media si trova dividendo la circonferenza del cerchio per il tempo impiegato per muoversi attorno al cerchio. Questo perché la velocità media viene calcolata considerando solo lo spostamento tra il punto iniziale e quello finale, mentre la velocità media considera solo la distanza totale percorsa.

Velocità tangentialedit

La velocità lineare è la distanza percorsa per unità di tempo, mentre la velocità tangenziale (o velocità tangenziale) è la velocità lineare di qualcosa che si muove lungo un percorso circolare. Un punto sul bordo esterno di una giostra o giradischi percorre una distanza maggiore in una rotazione completa di un punto più vicino al centro. Percorrere una distanza maggiore nello stesso tempo significa una velocità maggiore, e quindi la velocità lineare è maggiore sul bordo esterno di un oggetto rotante rispetto a quella più vicina all’asse. Questa velocità lungo un percorso circolare è nota come velocità tangenziale perché la direzione del movimento è tangente alla circonferenza del cerchio. Per il movimento circolare, i termini velocità lineare e velocità tangenziale sono usati in modo intercambiabile, ed entrambi usano unità di m/s, km / h e altri.

La velocità di rotazione (o velocità angolare) comporta il numero di giri per unità di tempo. Tutte le parti di una giostra rigida o di un giradischi ruotano attorno all’asse di rotazione nello stesso periodo di tempo. Pertanto, tutte le parti condividono la stessa velocità di rotazione o lo stesso numero di rotazioni o giri per unità di tempo. È comune esprimere i tassi di rotazione in giri al minuto (RPM) o in termini di numero di “radianti” girati in un’unità di tempo. Ci sono poco più di 6 radianti in una rotazione completa (2π radianti esattamente). Quando una direzione è assegnata alla velocità di rotazione, è nota come velocità di rotazione o velocità angolare. La velocità di rotazione è un vettore la cui grandezza è la velocità di rotazione.

Velocità tangenziale e velocità di rotazione sono correlate: maggiore è il RPM, maggiore è la velocità in metri al secondo. La velocità tangenziale è direttamente proporzionale alla velocità di rotazione a qualsiasi distanza fissa dall’asse di rotazione. Tuttavia, la velocità tangenziale, a differenza della velocità di rotazione, dipende dalla distanza radiale (la distanza dall’asse). Per una piattaforma rotante con una velocità di rotazione fissa, la velocità tangenziale al centro è zero. Verso il bordo della piattaforma la velocità tangenziale aumenta proporzionale alla distanza dall’asse. In forma di equazione:

v ω r ω, {\displaystyle v \ propto\!\, r \ omega\,,}

dove v è la velocità tangenziale e ω (lettera greca omega) è la velocità di rotazione. Uno si muove più velocemente se la velocità di rotazione aumenta (un valore maggiore per ω), e uno si muove anche più velocemente se si verifica un movimento più lontano dall’asse (un valore maggiore per r). Spostati due volte più lontano dall’asse di rotazione al centro e ti muovi due volte più velocemente. Spostare fuori tre volte più lontano e si dispone di tre volte più velocità tangenziale. In qualsiasi tipo di sistema rotante, la velocità tangenziale dipende da quanto sei lontano dall’asse di rotazione.

Quando vengono utilizzate unità appropriate per la velocità tangenziale v, la velocità di rotazione ω e la distanza radiale r, la proporzione diretta di v a r e ω diventa l’equazione esatta

v = r ω . {\displaystyle v=r \ omega \,.}