כיצד לחשב מהירות אופקית

תוֹכֶן

• TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
• זיהוי המהירות האופקית
• טיפים להכרת המהירות האופקית
• כתיבת הרכיב האופקי
• פתרון בעיית מהירות אופקית
• חלוקת עקירה לפי זמן
• חישוב מהירות שלילית

בפיזיקה, כשאתה עובד על בעיות מהירות, אתה מפרק את התנועה לשני מרכיבים, אנכיים ואופקיים. אתה משתמש במהירות אנכית לבעיות הכוללות זווית מסלול. המהירות האופקית הופכת חשובה לחפצים הנעים בכיוון אופקי. הרכיבים האופקיים והאנכיים אינם תלויים זה בזה, כך שכל פיתרון מתמטי יטפל בהם בנפרד. באופן כללי, המהירות האופקית היא תזוזה אופקית המחולקת לפי זמן, כגון מיילים לשעה או מטרים לשנייה. תזוזה היא פשוט המרחק שעבר אובייקט מנקודת התחלה.

TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)

בבעיות בפיזיקה הכרוכות בתנועה, אתה מתייחס למהירות אופקית ואנכית כשני כמויות עצמאיות נפרדות.

זיהוי המהירות האופקית

המהירות האופקית של בעיית תנועה עוסקת בתנועה בכיוון x; כלומר, מצד לצד, לא למעלה ולמטה. כוח המשיכה, למשל, פועל רק בכיוון האנכי ואינו משפיע ישירות על התנועה האופקית. המהירות האופקית מגיעה מכוחות הפועלים בציר ה- x.

טיפים להכרת המהירות האופקית

ללמוד להכיר את מרכיב המהירות האופקית בבעיית תנועה נדרש תרגול. מצבים בעלי מהירות אופקית כוללים כדור מושלך קדימה, תותח שיורה כדור תותח או מכונית המואצת בכביש מהיר. מצד שני, סלע שנשר ישר למטה לבאר אין מהירות אופקית, אלא רק מהירות אנכית. במקרים מסוימים, לאובייקט יהיה שילוב של מהירות אופקית ואנכית, כמו כדורי תותח בזווית; כדור התותח נע אופקי ואנכי כאחד. למרות שכוח הכבידה פועל רק בכיוון האנכי, יתכן ויהיה לכם מרכיב מהירות אופקי עקיף, למשל כאשר אובייקט מתגלגל במורד כבש.

כתיבת הרכיב האופקי

לבעיית מהירות כללית אתה יכול פשוט לכתוב משוואה באמצעות "V" עבור מהירות, כגון V = a × t. עם זאת, כדי לכתוב משוואת תנועה שמתייחסת למהירות אופקית ואנכית בנפרד, עליכם להבדיל בין השניים באמצעות Vx ו- Vy, למהירות אופקית ואנכית, בהתאמה. אם הבעיה מבקשת מהירות אופקית ואנכית כאחד, אתה כותב אותם כשתי משוואות נפרדות, כגון אלה:

Vx = 25 × x ÷ t ו-

Vy = -9.8 × ט

פתרון בעיית מהירות אופקית

כתוב את בעיית המהירות האופקית כ- Vx = Δx ÷ t, כאשר Vx הוא המהירות האופקית. לדוגמה, Vx = 20 מטר ÷ 5 שניות.

חלוקת עקירה לפי זמן

חלק את העקירה האופקית לפי זמן כדי למצוא את המהירות האופקית. בדוגמה, Vx = 4 מטר לשנייה.

חישוב מהירות שלילית

נסה בעיה קשה יותר, כגון Vx = -5 מטרים ÷ 4 שניות. בבעיה זו, Vx = -1.25. מהירות אופקית שלילית פירושה שהאובייקט נע לאחור ממקומו המקורי.