Жылдамдық – дененің уақыт бойынша орнының өзгеру шамасы. Орташа, тікелей жылдамдық, өлшем бірліктері (м/с, км/с, миль/сағ) туралы біліңіз. Физика термині.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жылдамдық шамасы – қозғалатын денелердің қасиеті.
Magnitude of velocity
the property of moving bodies
Күнделікті қолданыста және кинематикада дененің жылдамдығы (әдетте v деп белгіленеді) – уақыт бойынша оның орнының өзгеру шамасы немесе уақыт бірлігіне оның орнының өзгеру шамасы; осылайша, ол скаляр шама болып табылады. Дененің белгілі бір уақыт аралығындағы орташа жылдамдығы – дененің жүрген қашықтығын сол уақыт аралығының ұзақтығына бөлу арқылы есептеледі; ал мигтік жылдамдық – уақыт аралығының ұзақтығы нөлге жақындағандағы орташа жылдамдықтың лимиті. Жылдамдық – жылдамдықтың шамасы (вектор), ол қозғалыс бағытын да көрсетеді. Жылдамдық өлшемдері – қашықтыққа бөлінген уақыт. Жылдамдықтың СИ бірлігі – секундқа метр (м/с), бірақ күнделікті қолданыста ең көп таралған бірлік – сағатына километр (км/сағ) немесе АҚШ және Ұлыбританияда сағатына миль (миль/сағ). Әуе және теңіз көлігінде түйін жиі қолданылады. Арнайы салыстырмалылық теориясына сәйкес, энергия немесе ақпараттың таралуы мүмкін ең жоғары жылдамдық – вакуумдағы жарық жылдамдығы c = 299792458 метр/секунд (шамамен 1079000000 немесе 671000000). Материя жарық жылдамдығына жете алмайды, себебі бұл үшін шексіз мөлшерде энергия қажет. Салыстырмалылық физикасында жылдамдық түсінігі классикалық жылдамдық идеясын ығыстырады.
In everyday use and in kinematics, the speed (commonly referred to as v) of an object is the magnitude of the change of its position over time or the magnitude of the change of its position per unit of time; it is thus a scalar quantity. The average speed of an object in an interval of time is the distance travelled by the object divided by the duration of the interval; the instantaneous speed is the limit of the average speed as the duration of the time interval approaches zero. Speed is the magnitude of velocity (a vector), which indicates additionally the direction of motion. Speed has the dimensions of distance divided by time. The SI unit of speed is the metre per second (m/s), but the most common unit of speed in everyday usage is the kilometre per hour (km/h) or, in the US and the UK, miles per hour (mph). For air and marine travel, the knot is commonly used. The fastest possible speed at which energy or information can travel, according to special relativity, is the speed of light in vacuum c = 299792458 metres per second (approximately 1079000000 or 671000000). Matter cannot quite reach the speed of light, as this would require an infinite amount of energy. In relativity physics, the concept of rapidity replaces the classical idea of speed.
Тарихи анықтама
Италиялық физик Галилео Галилей алғашқы болып қашықтықты және осы қашықтықты жүріп өтуге кеткен уақытты ескере отырып, жылдамдықты өлшегені үшін танымал. Галилей жылдамдықты уақыттың бір бірлігінде жүрілген қашықтық деп анықтады. Бұл теңдеу түрінде былай жазылады:
Italian physicist Galileo Galilei is usually credited with being the first to measure speed by considering the distance covered and the time it takes. Galileo defined speed as the distance covered per unit of time. In equation form, that is
мұндағы – жылдамдық, – қашықтық, ал – уақыт. Мысалы, егер велосипедші 2 секунд ішінде 30 метр қашықтықты жүрсе, оның жылдамдығы секундына 15 метр болады. Қозғалыстағы заттардың жылдамдығы көбінесе өзгереді (автомобиль 50 км/сағ жылдамдықпен көшеде жүріп, 0 км/сағ жылдамдыққа дейін баяулап, кейін 30 км/сағ жылдамдыққа жете алады).
where is speed, is distance, and is time. A cyclist who covers 30 metres in a time of 2 seconds, for example, has a speed of 15 metres per second. Objects in motion often have variations in speed (a car might travel along a street at 50 km/h, slow to 0 km/h, and then reach 30 km/h).
Тез жылдамдық
Бір сәттегі жылдамдық немесе өте қысқа уақыт аралығында тұрақты деп есептелетін жылдамдық, мигтік жылдамдық деп аталады. Спидометрге қарап, автомобильдің кез келген сәттегі жылдамдығын білуге болады. Егер уақытқа дейін жүрілген жолдың ұзындығы (немесе арақашықтық) болса, жылдамдық – бұл шаманың уақыт бойынша туындысы болады. Автомобиль 60 км/сағ жылдамдықпен жүреді делінер болса, оның жылдамдығы белгіленген. Бірақ, егер автомобиль солтүстікке қарай 60 км/сағ жылдамдықпен қозғалады делінер болса, оның жылдамдығы мен бағыты анықталған. Бұл айырмашылықты дөңгелек бойында қозғалысты қарастырғанда байқауға болады. Егер бір дененің дөңгелек жолмен қозғалып, бастапқы нүктесіне оралса, оның орташа жылдамдығы нөлге тең болады, ал орташа жылдамдығын табу үшін дөңгелек шеңберінің ұзындығын оны айналуға кеткен уақытқа бөлу керек. Бұл себебі, орташа жылдамдық бастапқы және соңғы нүктелер арасындағы орын ауыстыруды ескере отырып есептеледі, ал орташа жылдамдық жүрілген жалпы қашықтықты ғана қарастырады.
Speed at some instant, or assumed constant during a very short period of time, is called instantaneous speed. By looking at a speedometer, one can read the instantaneous speed of a car at any instant. If is the length of the path (also known as the distance) travelled until time , the speed equals the time derivative of : If a car is said to travel at 60 km/h, its speed has been specified. However, if the car is said to move at 60 km/h to the north, its velocity has now been specified. The big difference can be discerned when considering movement around a circle. When something moves in a circular path and returns to its starting point, its average velocity is zero, but its average speed is found by dividing the circumference of the circle by the time taken to move around the circle. This is because the average velocity is calculated by considering only the displacement between the starting and end points, whereas the average speed considers only the total distance travelled.
Әр түрлі жылдамдықтардың мысалдары
Жылдамдық м/с фут/с км/сағ. миль/сағ. Ескертулер Теңіз деңгейінің орташа көтерілуі 0.00000000011 0.00000000036 0.0000000004 0.00000000025 3.5 мм/жыл. Континенттердің жылжуының шамамен жылдамдығы 0.0000000013 0.0000000042 0.0000000045 0.0000000028 4 см/жыл. Орналасуына байланысты өзгереді. Ортақ құбыртқаның жылдамдығы 0.001 0.003 0.004 0.002 1 миллиметр секундқа. Жылдам жүру 1.7 5.5 6.1 3.8 Типтік жол велосипедшісі 4.4 14.4 16 10 Адамның дене бітіміне, жол жағдайына, велосипедке, күш-жігерге, ауа-райына байланысты өзгереді. Соққының ұзақтығы бойынша орташа жылдамдық Спринт жүгірушілер 12.2 40 43.92 27 Усейн Болттың 100 метрге қойған әлемдік рекорды. Жол жарысы велосипедшілерінің шамамен орташа жылдамдығы 12.5 41.0 45 28 Тегіс жерде, өзгеруі мүмкін. Әлемнің көп бөлігіндегі қала маңындағы жылдамдық шектеуі 13.8 45.3 50 30 Тайбэй 101 обсерваториялық лифті 16.7 54.8 60.6 37.6 1010 м/мин Әдеттегі ауылдық жылдамдық шектеуі 24.6 80.66 88.5 56 Британдық Ұлттық жылдамдық шектеуі (бір қатарлы жол) 26.8 88 96.56 60 1 санаттағы дауыл 33 108 119 74 Бір минут ішіндегі ең төменгі тұрақты жылдамдық Гепардтың орташа ең жоғары жылдамдығы 33.53 110 120.7 75 Француз автожолындағы жылдамдық шектеуі 36.1 118 130 81 Адамның күшімен жасалған ең жоғары жылдамдық 37.02 121.5 133.2 82.8 Самат Уиттингэмнің жатуындағы велосипедімен. Адамның орташа жылдамдығы 44.44 145.82 160 99.42 Пайнбол маркерінің оралым жылдамдығы 90 295 320 200 Boeing 747 8 жолаушы ұшағының круиздік жылдамдығы 255 836 917 570 Мах 0.85, 35000 (10668) биіктігінде. .22 калибрлі Long Rifle оғының жылдамдығы 326.14 1070 1174.09 729.55 Құрлықтағы жылдамдық рекорды 341.1 1119.1 1227.98 763 Құрғақ ауадағы теңіз деңгейінің қысымындағы дыбыс жылдамдығы 343 1125 1235 768 Мах 1 анықтама бойынша. 20 °C = 293.15 кельвин. 7.62×39 мм патронының бастапқы жылдамдығы 710 2330 2600 1600 7.62×39 мм патроны - советтік шығу тегі бар мылтық патроны. Реактивті ұшақтардың ресми ұшу жылдамдығы рекорды 980 3215 3530 2194 Lockheed SR 71 Blackbird Ғарыш кемесі қайта кіргенде 7800 25600 28000 17500 Жердегі қашу жылдамдығы 11200 36700 40000 25000 11.2 км/с Voyager 1 Күнге қатысты жылдамдығы (2013 ж.) 17000 55800 61200 38000 Адам жасаған кез келген нысанның ең жылдам гелиоцентрлік рецессия жылдамдығы. (11 миль/с) Жер планетасының Күнді айналу орбиталық жылдамдығы 29783 97713 107218 66623 Гелиос зондтарының ең жылдам жылдамдығы 70,220 230,381 252,792 157,078 Күн орбитасында адам жасаған ғарыш кемесі жеткен ең жылдам жылдамдық ретінде танылды. Күннің галактика ортасына қатысты орбиталық жылдамдығы 251000 823000 904000 561000 Галактиканың CMB-ге қатысты жылдамдығы 550000 1800000 2000000 1240000 Вакуумдағы жарық жылдамдығы (символ c) 299792458 983571056 1079252848 670616629 Дәл 299792458, метрдің анықтамасы бойынша.
Speed m/s ft/s km/h mph Notes Global average sea level rise 0.00000000011 0.00000000036 0.0000000004 0.00000000025 3.5 mm/year Approximate rate of continental drift 0.0000000013 0.0000000042 0.0000000045 0.0000000028 4 cm/year. Varies depending on location. Speed of a common snail 0.001 0.003 0.004 0.002 1 millimetre per second A brisk walk 1.7 5.5 6.1 3.8 A typical road cyclist 4.4 14.4 16 10 Varies widely by person, terrain, bicycle, effort, weather A fast martial arts kick 7.7 25.2 27.7 17.2 Fastest kick recorded at 130 milliseconds from floor to target at 1 meter distance. Average velocity speed across kick duration Sprint runners 12.2 40 43.92 27 Usain Bolt's 100 metres world record. Approximate average speed of road race cyclists 12.5 41.0 45 28 On flat terrain, will vary Typical suburban speed limit in most of the world 13.8 45.3 50 30 Taipei 101 observatory elevator 16.7 54.8 60.6 37.6 1010 m/min Typical rural speed limit 24.6 80.66 88.5 56 British National Speed Limit (single carriageway) 26.8 88 96.56 60 Category 1 hurricane 33 108 119 74 Minimum sustained speed over one minute Average peak speed of a cheetah 33.53 110 120.7 75 Speed limit on a French autoroute 36.1 118 130 81 Highest recorded human powered speed 37.02 121.5 133.2 82.8 Sam Whittingham in a recumbent bicycle Average speed of Human sneeze 44.44 145.82 160 99.42 Muzzle velocity of a paintball marker 90 295 320 200 Cruising speed of a Boeing 747 8 passenger jet 255 836 917 570 Mach 0.85 at 35000 (10668) altitude Speed of a .22 caliber Long Rifle bullet 326.14 1070 1174.09 729.55 The official land speed record 341.1 1119.1 1227.98 763 The speed of sound in dry air at sea level pressure and 20 °C 343 1125 1235 768 Mach 1 by definition. 20 °C = 293.15 kelvins. Muzzle velocity of a 7.62×39mm cartridge 710 2330 2600 1600 The 7.62×39mm round is a rifle cartridge of Soviet origin Official flight airspeed record for jet engined aircraft 980 3215 3530 2194 Lockheed SR 71 Blackbird Space Shuttle on re entry 7800 25600 28000 17,500 Escape velocity on Earth 11200 36700 40000 25000 11.2 km·s−1Voyager 1 relative velocity to the Sun in 2013 17000 55800 61200 38000 Fastest heliocentric recession speed of any humanmade object. (11 mi/s) Average orbital speed of planet Earth around the Sun 29783 97713 107218 66623 The fastest recorded speed of the Helios probes 70,220 230,381 252,792 157,078 Recognized as the fastest speed achieved by a man made spacecraft, achieved in solar orbit. Orbital speed of the Sun relative to the center of the galaxy 251000 823000 904000 561000 Speed of the Galaxy relative to the CMB 550000 1800000 2000000 1240000 Speed of light in vacuum (symbol c) 299792458 983571056 1079252848 670616629 Exactly 299792458, by definition of the metre Speed m/s ft/s km/h mph Notes
Психология
Жан Пиажеге сәйкес, адамдарда жылдамдық туралы түсінік, ұзақтық туралы түсініктен бұрын қалыптасады және ол озу ұғымына негізделген. Пиаже осы мәселені 1928 жылы Альберт Эйнштейннің өзіне қойған сұрағынан шабыттанды: «Балалар уақыт және жылдамдық ұғымдарын қандай ретпен меңгереді?» Балалардың жылдамдық туралы алғашқы түсінігі «озуға» негізделген, тек уақыт пен кеңістіктік қатынастарды ескере отырып, атап айтқанда: «Егер бір сәтте бірінші объект артта болса, ал бір сәттен кейін екінші объектінің алдынан өтетін болса, қозғалатын объект басқасына қарағанда жылдам деп саналады».
According to Jean Piaget, the intuition for the notion of speed in humans precedes that of duration, and is based on the notion of outdistancing. Piaget studied this subject inspired by a question asked to him in 1928 by Albert Einstein: "In what order do children acquire the concepts of time and speed?" Children's early concept of speed is based on "overtaking", taking only temporal and spatial orders into consideration, specifically: "A moving object is judged to be more rapid than another when at a given moment the first object is behind and a moment or so later ahead of the other object."