נושא זה יהיה שימושי לא רק לתלמידי תיכון, אלא אפילו למבוגרים. בנוסף, המאמר יעניין הורים שרוצים להסביר לילדיהם דברים פשוטים ממדעי הטבע. בין הנושאים החשובים מאוד הוא מהירות בפיזיקה.
לעתים קרובות, תלמידים לא יכולים להבין איך לפתור בעיות, להבחין בין סוגי המהירויות הזמינות, וקשה עוד יותר להבין הגדרות מדעיות. כאן נשקול הכל בשפה נגישה יותר, כך שהכל לא רק ברור, אלא אפילו מעניין. אבל אתה עדיין צריך לזכור כמה דברים, שכן מדעים טכניים (פיזיקה ומתמטיקה) דורשים שינון נוסחאות, יחידות מדידה וכמובן משמעויות הסמלים בכל נוסחה.
איפה זה נפגש?
מלכתחילה, בואו נזכור שהנושא הזה מתייחס לקטע כזה בפיזיקה כמו מכניקה, תת-סעיף "קינמטיקה". בנוסף, חקר המהירות לא מסתיים כאן, זה יהיה בקטעים הבאים:
- אופטיקה,
- תנודות וגלים,
- תרמודינמיקה,
- פיזיקת קוונטים וכן הלאה.
כמו כן, מושג המהירות נמצא בכימיה, ביולוגיה, גיאוגרפיה, מדעי המחשב. בפיזיקה, לרוב נתקלים ונלמדים את הנושא "מהירות".מעמיק.
בנוסף, מילה זו משמשת בחיי היומיום של כולנו, במיוחד בקרב נהגים, נהגי רכב. אפילו טבחים מנוסים משתמשים לפעמים במשפט כמו "מקציפים את החלבונים במיקסר במהירות בינונית."
מהי מהירות?
מהירות בפיזיקה היא גודל קינמטי. זה אומר המרחק שעבר גוף בפרק זמן מסוים. נניח שגבר צעיר עובר מהבית לחנות, עובר מאתיים מטר בדקה אחת. להיפך, סבתו הזקנה תעבור את אותו מסלול תוך שש דקות בצעדים קטנים. כלומר, הבחור זז הרבה יותר מהר מקרוב משפחתו הקשיש, כיוון שהוא מפתח מהירות הרבה יותר, צועד בצעדים ארוכים מהר מאוד.
את אותו הדבר צריך לומר על מכונית: מכונית אחת נוסעת מהר יותר והשנייה לאט יותר, כי המהירויות שונות. מאוחר יותר נסתכל על דוגמאות רבות הקשורות למושג זה.
נוסחה
בשיעור בבית הספר, נוסחת המהירות בפיזיקה נשקלת בהכרח כדי שיהיה נוח לפתור בעיות.
- V הוא, בהתאמה, מהירות התנועה;
- S הוא המרחק שמכסה גוף במעבר מנקודה אחת בחלל לאחרת;
- t - זמן נסיעה.
כדאי לזכור את הנוסחה, כי היא תועיל בעתיד בפתרון בעיות רבות ולא רק. לדוגמה, אולי אתה תוהה איךמהירות מהבית לעבודה או למקום הלימודים. אבל אתה יכול לברר את המרחק מראש באמצעות מפה בסמארטפון או במחשב, או באמצעות גרסת נייר, לדעת את קנה המידה ועם סרגל איתך. לאחר מכן, אתה מציין את הזמן לפני שאתה מתחיל לזוז. כשתגיע ליעד שלך, ראה כמה דקות או שעות לקח לחלוף בלי לעצור.
במה זה נמדד?
מהירות נמדדת לרוב ביחידות SI. להלן לא רק יחידות, אלא גם דוגמאות למקום השימוש בהן:
- קמ"ש (קילומטר לשעה) - תחבורה;
- m/s (מטר לשנייה) - רוח;
- km/s (קילומטר לשנייה) – עצמים בחלל, רקטות;
- mm/h (מילימטר לשעה) - נוזלים.
בוא נבין קודם כל מאיפה הגיע סרגל השברים ומדוע יחידת המידה היא בדיוק זו. שימו לב לנוסחת הפיזיקה למהירות. מה אתה רואה? המונה הוא S (מרחק, נתיב). איך מודדים מרחק? בקילומטרים, מטרים, מילימטרים. במכנה, בהתאמה, t (זמן) - שעות, דקות, שניות. לפיכך, יחידות המדידה של הכמות זהות בדיוק לזו שהוצגו בתחילת סעיף זה.
בואו נאחד אתכם את חקר נוסחת המהירות בפיזיקה באופן הבא: על איזה מרחק יתגבר הגוף בפרק זמן מסוים? לדוגמה, אדם הולך 5 קילומטרים בשעה. סך הכל: מהירותו של אדם היא 5 קמ ש.
במה זה תלוי?
לעתים קרובות, מורים שואלים את התלמידים את השאלה: "מה קובע את המהירות?". תלמידים לרוב הולכים לאיבוד ולא יודעים מה לומר. למעשה, הכל מאודבפשטות. פשוט תסתכל על הנוסחה כדי לקבל רמז שיופיע. מהירותו של גוף בפיזיקה תלויה בזמן התנועה ובמרחק. אם לפחות אחד מהפרמטרים הללו אינו ידוע, אי אפשר יהיה לפתור את הבעיה. בנוסף, ניתן למצוא סוגים אחרים של מהירויות בדוגמה, עליה נדון בסעיפים הבאים של מאמר זה.
במשימות רבות בקינמטיקה, עליך לבנות גרפי תלות, כאשר ציר ה-X הוא זמן, וציר ה-Y הוא מרחק, נתיב. מתוך תמונות כאלה, אפשר להעריך בקלות את אופי מהירות התנועה. ראוי לציין כי במקצועות רבים הקשורים לתחבורה, מכונות חשמליות מרבות להשתמש בגרפיקה. לדוגמה, על מסילת הברזל.
מדידת מהירות ברגע הנכון
ישנו נושא נוסף שמפחיד תלמידי חטיבת ביניים - מהירות מיידית. בפיזיקה, מושג זה מתרחש כהגדרה של גודל המהירות בפרק זמן מיידי.
בוא נסתכל על דוגמה פשוטה: הנהג נוהג ברכבת, עוזרו צופה במהירות מפעם לפעם. מרחוק יש שלט הגבלת מהירות. כדאי לבדוק באיזו מהירות הרכבת נעה כרגע. עוזר הנהג מדווח בשעה 16:00 כי המהירות היא 117 קמ"ש. זוהי המהירות המיידית שנרשמה בדיוק בשעה 16:00. שלוש דקות לאחר מכן, המהירות הייתה 98 קמ"ש. זוהי גם המהירות המיידית ביחס ל-16 שעות 03 דקות.
תחילת התנועה
ללא המהירות ההתחלתית, הפיזיקה אינה מייצגת כמעט שום תנועה של התחבורהטֶכנוֹלוֹגִיָה. מה זה הפרמטר הזה? זוהי המהירות שבה האובייקט מתחיל לנוע. נניח שמכונית לא יכולה להתחיל לנוע באופן מיידי במהירות של 50 קמ"ש. היא צריכה להאיץ. כאשר הנהג לוחץ על הדוושה, המכונית מתחילה לנוע בצורה חלקה, למשל, בהתחלה 5 קמ"ש, לאחר מכן בהדרגה 10 קמ"ש, 20 קמ"ש וכן הלאה (5 קמ"ש היא המהירות ההתחלתית).
כמובן, אתה יכול להתחיל בצורה חדה, כמו רצים-ספורטאים, כשאתה מכה בכדור טניס עם מחבט, אבל עדיין יש תמיד מהירות התחלתית. לפי הסטנדרטים שלנו, רק לכוכבים, כוכבי הלכת והלוויינים של הגלקסיה שלנו אין את זה, מכיוון שאנחנו לא יודעים מתי התחילה התנועה וכיצד. אחרי הכל, עד המוות, עצמים בחלל לא יכולים לעצור, הם תמיד בתנועה.
מהירות שווה
מהירות בפיזיקה היא שילוב של תופעות ומאפיינים אינדיבידואליים. ישנן גם תנועה אחידה ולא אחידה, עקמומית ומקושרת. בוא ניתן דוגמה: אדם הולך לאורך כביש ישר באותה מהירות, מתגבר על מרחק של 100 מטר מנקודה A לנקודה B.
מצד אחד, אפשר לקרוא לזה מהירות ישרה ואחידה. אבל אם מצמידים לאדם חיישני מהירות ומסלול מדויקים מאוד, אפשר לראות שעדיין יש הבדל. מהירות לא אחידה היא כאשר המהירות משתנה באופן קבוע או קבוע.
בחיי היומיום ובטכנולוגיה
מהירות התנועה בפיזיקה קיימת בכל מקום. אפילו מיקרואורגניזמים זזים, תןובקצב איטי מאוד. כדאי לשים לב שיש סיבוב שמתאפיין גם במהירות, אבל יש לו יחידת מדידה - סל ד (סיבובים לדקה). לדוגמה, מהירות הסיבוב של התוף במכונת כביסה. יחידת מידה זו משמשת בכל מקום שבו יש מנגנונים ומכונות (מנועים, מנועים).
בגיאוגרפיה ובכימיה
אפילו למים יש מהירות תנועה. פיזיקה היא רק מדע משנה בתחום התהליכים המתרחשים בטבע. למשל, מהירות הרוח, גלים בים - כל זה נמדד לפי הפרמטרים הפיזיים הרגילים, כמויות.
בוודאי, רבים מכם מכירים את הביטוי "קצב תגובה כימית". רק בכימיה יש לזה משמעות אחרת, שכן זה אומר כמה זמן תהליך זה או אחר יתרחש. לדוגמה, פרמנגנט אשלגן יתמוסס מהר יותר במים אם תנער את הכלי.
מהירות בלתי נראית
ישנן תופעות בלתי נראות. לדוגמה, איננו יכולים לראות כיצד חלקיקי אור, קרינות שונות נעות, כיצד קול מתפשט. אבל אם לא הייתה תנועה של החלקיקים שלהם, אז אף אחת מהתופעות הללו לא הייתה קיימת בטבע.
אינפורמטיקה
כמעט כל אדם מודרני מתמודד עם המושג "מהירות" בזמן עבודה על מחשב:
- מהירות אינטרנט;
- מהירות טעינת עמוד;
- מהירות טעינת המעבד וכן הלאה.
ישנן מספר עצום של דוגמאות למהירות התנועה בפיזיקה.
לאחר שקראתם את המאמר בעיון, הכרתם את הקונספטמהירות, גלה מה זה. תן לחומר זה לעזור לך ללמוד לעומק את פרק "מכונאות", לגלות בו עניין ולהתגבר על פחד בעת מתן תשובות בשיעורים. אחרי הכל, מהירות בפיזיקה היא מושג נפוץ שקל לזכור.
