MGA PAGKAKAIBA SA PAGITAN NG BILIS AT BILIS (NA MAY MGA HALIMBAWA) - PISIKAL - 2025

Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng bilis at bilis ay umiiral, bagaman pareho ang nauugnay sa pisikal na dami. Sa karaniwang wika ang isang term o ang iba pang ginagamit na salitan na parang magkasingkahulugan, ngunit sa Physics kinakailangan upang makilala ang mga ito.

Tinukoy ng artikulong ito ang parehong mga konsepto, itinuturo ang mga pagkakaiba-iba, at ipinapaliwanag, gamit ang mga halimbawa, kung paano at kailan inilalapat ang isa o ang iba pa. Upang gawing simple isinasaalang-alang namin ang isang maliit na butil sa paggalaw at mula doon susuriin namin ang mga konsepto ng bilis at bilis.

Larawan 1. Bilis at bilis ng isang maliit na butil na gumagalaw sa isang curve. Inihanda ni: F. Zapata.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng bilis at bilis

	Bilis	Bilis
Kahulugan	Ito ang distansya na naglakbay bawat yunit ng oras	Ito ay ang paglilipat (o pagbabago ng posisyon) sa bawat yunit ng oras
Notasyon	v	v
Uri ng matematika bagay	Umakyat	Vector
Formula (para sa isang tiyak na tagal ng oras) *	v = Δs / Δt	v = Δr / Δt
Formula (para sa isang naibigay na agarang oras) **	v = ds / dt = s '(t)	v = dr / dt = r '(t)
Paliwanag ng pormula	* Ang haba ng landas na naglakbay na hinati sa oras na ginamit upang maglakbay ito. ** Sa mabilis na bilis ng panahon ay may posibilidad na maging zero. ** Ang pagpapatakbo sa matematika ay ang hinango ng path arc bilang isang pag-andar ng oras na may paggalang sa instant na oras.	* Ang pag-aalis ng Vector na hinati sa tagal ng oras kung saan naganap ang pag-aalis. ** Sa agad na bilis ng oras ng pagtatapos ay may posibilidad na maging zero. ** Ang pagpapatakbo ng matematika ay ang hinalaw ng function ng posisyon na may paggalang sa oras.
katangian	Upang maipahayag ito, kailangan lamang ng isang positibong tunay na numero, anuman ang spatial na mga sukat kung saan nangyayari ang kilusan. ** Agarang bilis ay ang ganap na halaga ng kaagad na bilis.	Maaaring tumagal ng higit sa isang tunay na numero (positibo o negatibo) upang maipahayag ito, depende sa mga sukat ng spatial kung saan nangyayari ang kilusan. ** Ang modulus ng agad na bilis ay agad-agad na bilis.

Mga halimbawa na may pantay na bilis sa tuwid na mga seksyon

Ang iba't ibang mga aspeto ng bilis at bilis ay naitala sa talahanayan sa itaas. At pagkatapos, upang makadagdag, isaalang-alang ang ilang mga halimbawa na naglalarawan ng mga konsepto na kasangkot at kanilang mga relasyon:

- Halimbawa 1

Ipagpalagay na ang isang pulang ant ay gumagalaw sa isang tuwid na linya at sa direksyon na ipinahiwatig sa figure sa ibaba.

Larawan 2. Isang langgam sa isang tuwid na landas. Pinagmulan: F. Zapata.

Bilang karagdagan, ang ant ay gumagalaw nang pantay-pantay upang maglakbay ito ng layo na 30 milimetro sa isang tagal ng oras na 0.25 segundo.

Alamin ang bilis at bilis ng ant.

Solusyon

Ang bilis ng ant ay kinakalkula sa pamamagitan ng paghati sa distansya na nilakbay ng oras ng oras.

v = Δs / Δt = (30 mm) / (0.25s) = 120 mm / s = 12 cm / s

Ang bilis ng ant ay kinakalkula sa pamamagitan ng paghati sa pag-aalis Δ r pamamagitan ng tagal ng panahon na kung saan ang pag-aalis ginawa.

Ang pag-aalis ay 30 mm sa direksyon na 30º na may paggalang sa X axis, o sa compact form:

Δ r = (30 mm | 30º)

Mapapansin na ang paglilipat ay binubuo ng isang laki at isang direksyon, dahil ito ay isang dami ng vector. Bilang kahalili, ang pag-aalis ay maaaring ipahiwatig ayon sa Cartesian sangkap X at Y, sa ganitong paraan:

Δ r = (30 mm * Cos (30º); 30 mm * kasalanan (30º)) = (25.98 mm; 15.00 mm)

Ang bilis ng ant ay kinakalkula sa pamamagitan ng paghati sa pag-aalis sa pamamagitan ng tagal ng oras kung saan ito ginawa:

v = Δ r / Δt = (25.98 mm / 0.25 s; 15.00 mm / 0.25 s) = (103.92; 60.00) mm / s

Ang bilis nito sa mga bahagi ng Cartesian X at Y at sa mga yunit ng cm / s ay:

v = (10.392; 6.000) cm / s.

Bilang kahalili ang velocity vector ay maaaring ipahiwatig sa polar form na ito (modulus ¦ direksyon) tulad ng ipinapakita:

v = (12 cm / s ¦ 30º).

Tandaan : sa halimbawang ito, dahil ang bilis ay pare-pareho, ang average na bilis at ang instant instant coincide. Ang modulus ng agarang bilis ay natagpuan na ang agad na bilis.

Halimbawa 2

Ang parehong ant sa nakaraang halimbawa ay mula sa A hanggang B, pagkatapos ay mula sa B hanggang C at sa wakas mula sa C hanggang A, kasunod ng tatsulok na landas na ipinakita sa sumusunod na pigura.

Larawan 3. Triangular path ng isang ant. Pinagmulan: F. Zapata.

Sinasaklaw ito ng Seksyon AB sa 0.2s; pinapatakbo ito ng BC sa 0.1s at sa wakas ay pinapatakbo ito ng CA sa 0.3s. Hanapin ang ibig sabihin ng bilis ng paglalakbay ABCA at ang ibig sabihin ng bilis ng paglalakbay ABCA.

Solusyon

Upang makalkula ang average na bilis ng ant, nagsisimula kami sa pamamagitan ng pagtukoy ng kabuuang distansya na naglakbay:

=s = 5 cm + 4 cm + 3 cm = 12 cm.

Ang haba ng oras na ginamit para sa buong paglalakbay ay:

Δt = 0.2s + 0.1s + 0.3s = 0.6 s.

Kaya ang ibig sabihin ng bilis ng ant ay:

v = Δs / Δt = (12 cm) / (0.6s) = 20 cm / s.

Susunod, ang average na bilis ng langgam sa ruta ng ABCA ay kinakalkula. Sa kasong ito, ang pag-aalis ng ginawa ng ant ay:

Δ r = (0 cm; 0 cm)

Ito ay dahil ang offset ay ang pagkakaiba sa pagitan ng posisyon ng pagtatapos ng minus ang posisyon ng pagsisimula. Dahil ang parehong mga posisyon ay magkapareho, kung gayon ang kanilang pagkakaiba ay walang bisa, na nagreresulta sa isang hindi magandang pag-aalis.

Ang walang bisa na pag-aalis na ito ay isinasagawa sa isang tagal ng oras na 0.6, kaya't ang average na bilis ng ant ay:

v = (0 cm; 0 cm) / 0.6s = (0; 0) cm / s.

Konklusyon : average na bilis ng 20 cm / s, ngunit ang average na bilis ay zero sa landas ng ABCA.

Mga halimbawa na may pantay na bilis sa mga hubog na seksyon

Halimbawa 3

Ang isang insekto ay gumagalaw sa isang bilog na may isang radius na 0.2 m na may pantay na bilis, tulad na nagsisimula mula sa A at pagdating sa B, ito ay naglalakbay ¼ ng isang circumference sa 0.25 s.

Larawan 4. Insekto sa seksyon ng pabilog. Pinagmulan: F. Zapata.

Alamin ang bilis at bilis ng insekto sa seksyon AB.

Solusyon

Ang haba ng arko ng circumference sa pagitan ng A at B ay:

=s = 2πR / 4 = 2π (0.2m) / 4 = 0.32 m.

Paglalapat ng kahulugan ng average na bilis na mayroon kami:

v = Δs / Δt = 0.32 m / 0.25 s = 1.28 m / s.

Upang makalkula ang average na bilis, kinakailangan upang makalkula ang pag-aalis ng vector sa pagitan ng paunang posisyon A at ang pangwakas na posisyon B:

Δ r = (0, R) - (R, 0) = (-R, R) = (-0.2, 0.2) m

Paglalapat ng kahulugan ng average na bilis, nakuha namin:

v = Δ r / Δt = (-0.2, 0.2) m / 0.25s = (-0.8, 0.8) m / s.

Ang nakaraang expression ay ang average na bilis sa pagitan ng A at B na ipinahayag sa form ng Cartesian. Bilang kahalili ang average na bilis ay maaaring ipahayag sa polar form, iyon ay, module at direksyon:

- v - = ((-0.8) ^ 2 + 0.8 ^ 2) ^ (½) = 1.13 m / s

Direksyon = arctan (0.8 / (-0.8)) = arctan (-1) = -45º + 180º = 135º na may paggalang sa X axis.

Sa wakas, ang ibig sabihin ng velocity vector sa polar form ay: v = (1.13 m / s ¦ 135º).

Halimbawa 4

Sa pag-aakalang ang panimulang oras ng insekto sa nakaraang halimbawa ay 0 mula sa punto A, mayroon kaming posisyon na vector sa anumang instant t ay ibinigay ng:

r (t) =.

Alamin ang bilis at agarang bilis para sa anumang oras t.

Solusyon

1. Alonso M., Finn E. Dami ng Physics I: Mekanika. 1970. Fondo Educativo Interamericano SA
2. Hewitt, P. Konsepto na Pang-agham na Agham. Ikalimang edisyon. Pearson.
3. Bata, Hugh. Pamantika sa Unibersidad na may Makabagong Pisika. Ika-14 na Ed.
4. Wikipedia. Bilis. Nabawi mula sa: es.wikipedia.com
5. Zita, A. Pagkakaiba sa pagitan ng bilis at bilis. Nabawi mula sa: differentiator.com