Công thức cơ bản cho vận tốc là v = d /t, trong đó v là vận tốc, d là độ dời và t là độ thay đổi theo thời gian. Vận tốc đo tốc độ một vật đang di chuyển theo một hướng nhất định.
Vận tốc là sự thay đổi vị trí của một đối tượng trong một khung thời gian cụ thể. Do đó, công thức cho vận tốc có thể được biểu thị như sau:
Vận tốc = (Vị trí cuối cùng ‰ ÛÒ Vị trí ban đầu) /Thay đổi theo thời gian
Vận tốc = (Xf ‰ ÛÒ Xi) /t
Vận tốc = d /t (trong đó d = độ dịch chuyển và t = độ thay đổi theo thời gian)
Vận tốc, là một đại lượng vectơ, có cả độ lớn và hướng. Độ lớn đề cập đến kích thước và hướng đề cập đến quá trình mà một mục đang di chuyển. Đơn vị đo vận tốc là mét trên giây, thường được viết tắt là m /s.
Ví dụ:
Một chiếc thuyền buồm đang trong cuộc đua 2.000 mét. Con thuyền này vượt qua vạch xuất phát khi nó đã đạt được tốc độ tối đa. Nó về đích trong chính xác ba phút 20 giây (200 giây). Để xác định vận tốc của thuyền buồm, hãy làm theo công thức dưới đây.
Giải pháp:
Vận tốc = (Vị trí cuối cùng ‰ ÛÒ vị trí ban đầu) /Thay đổi theo thời gian
Vận tốc = (2000m ‰ ÛÒ 0m) /200 giây
Vận tốc = 10m /s theo hướng về đích.
Tốc độ Trung bình Vs. Vận tốc trung bình
Tốc độ trung bình là thay đổi thực của đối tượng theo quãng đường trên một đơn vị thời gian. Tốc độ mô tả tốc độ của một đối tượng đang chuyển động theo một hướng nhất định. Vận tốc trung bình là sự thay đổi tịnh tiến của lượng dịch chuyển trên một đơn vị thời gian. Vận tốc đề cập đến tốc độ mà một đối tượng đang thay đổi vị trí. Tốc độ thường được đo khi một vật đang di chuyển theo một hướng, trong khi vận tốc có thể được đo bằng cách một vật di chuyển được bao xa từ vị trí ban đầu của nó. Các phương trình dưới đây minh họa cách tìm giá trị trung bình của những con số này.
Tốc độ trung bình = Tổng quãng đường đã đi /tổng thời gian đã đi
Vận tốc trung bình = Tổng độ dịch chuyển của đối tượng /tổng thời gian thực hiện
Ví dụ dưới đây minh họa các phương trình để tìm các giá trị này.
Một ô tô đang đi về phía bắc với vận tốc 30 dặm một giờ trong hai giờ. Sau đó, nó di chuyển với cùng tốc độ (30 dặm một giờ) trong một giờ, nhưng nó đang di chuyển về phía nam thay vì phía bắc. Xác định tốc độ và vận tốc trung bình bằng công thức bên dưới.
Giải pháp:
Tổng quãng đường đã đi là (30 dặm /giờ x 2 giờ) + (30 dặm /giờ x 1 giờ) = 90 dặm
Tổng thời gian thực hiện là 3 giờ.
Tốc độ Trung bình = Tổng quãng đường /tổng thời gian
Tốc độ trung bình = T90miles /3 giờ
Tốc độ trung bình = T30miles mỗi giờ
Hoặc, hãy xem xét nó theo cách này:
Vận tốc trung bình = Tổng lượng dịch chuyển /tổng thời gian
Độ dịch chuyển về phía bắc = (30 dặm /giờ x 2 giờ) - (30 dặm /giờ x 1 giờ)
Độ dịch chuyển về phía bắc = 30 dặm
Vận tốc trung bình = 30 dặm /3 giờ
Vận tốc trung bình = 10 dặm một giờ
Vận tốc góc
Vận tốc góc là phép đo độ dịch chuyển góc của một vật trong một đường tròn trên một đơn vị thời gian. Hướng của vận tốc góc được giới hạn theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ.
Vận tốc góc = Góc quay (theta) /thời gian
Đơn vị cơ bản cho vận tốc góc là radian trên giây. Tuy nhiên, trên thực tế, hầu hết mọi người thích sử dụng số vòng quay trên phút (RPM). Trong trường hợp này, một vòng quay bao phủ một khoảng cách là 2pi radian. Đối với một vòng quay hoàn toàn, vận tốc góc = 2pi radian /lần tính bằng giây.
Ví dụ:
Một vật chuyển động trên đường tròn hoàn thành một vòng trong 4 giây. Tính vận tốc góc của nó.
Giải pháp:
Vận tốc góc = Góc quay /thời gian
Vận tốc góc = 2pi radian /lần
Vận tốc góc = 2x3,14 /4
Vận tốc góc = 1,57 radian trên giây (rad /s)
