La velocità è spesso usata in modo intercambiabile con la quantità scalare di velocità, ma i due termini hanno differenze distinte. La velocità misura la distanza percorsa per unità di tempo e ignora la direzione percorsa. La velocità, tuttavia, è una quantità vettoriale che considera il cambiamento di posizione nel tempo (grandezza) e offre una direzione di movimento. Su una linea retta senza invertire la rotta, la velocità e la velocità sono equivalenti, ma il mondo reale è raramente così pulito. Pensa a una pista di circonferenza di 1 miglio. Quando un'auto taglia il traguardo dopo 500 giri e due ore, ha percorso 500 miglia a una velocità media di 250 miglia all'ora. Tuttavia, poiché l'auto è terminata al suo punto di partenza originale, l'entità della sua velocità media è zero.
Calcolo della velocità in linea retta
Misura il cambiamento di posizione. Su una linea retta con una direzione singolare, questa è semplicemente la distanza percorsa. Ad esempio, se hai guidato costantemente verso nord da casa per 10 miglia, lo spostamento è di 10 miglia. Se prendessi un percorso a zigzag per raggiungere la stessa destinazione, la distanza percorsa sarebbe maggiore, ma lo spostamento sarebbe comunque di 10 miglia. Pertanto, fai attenzione a misurare la distanza in linea retta tra due punti quando calcoli l'entità della velocità.
Misura il cambiamento nel tempo. Nell'esempio, se sei uscito di casa alle 14:00 e arrivato a destinazione alle 14:30, ci sono voluti 30 minuti o 0,5 ore.
Dividi lo spostamento per la variazione del tempo per calcolare la velocità media. Nell'esempio, dividi 10 miglia per 0,5 ore per calcolare la velocità media di 20 miglia all'ora.
Suggerimenti
Per calcolare lo spostamento su un grafico o sistema di coordinate, piazza le differenze tra ciascun asse e prendi la radice quadrata della loro somma. Ad esempio, su un grafico bidimensionale dal punto (1,3) al punto (5,5), la differenza sull'asse x è 4, quindi il suo quadrato è 16. La differenza sull'asse y è 2, quindi il suo quadrato è 4. L'aggiunta delle due differenze quadrate e l'assunzione della radice quadrata del risultato ti danno un cambiamento di posizione di 4.47 unità.
La velocità istantanea descrive l'entità della velocità in qualsiasi punto e usa la stessa formula di velocità media. La differenza è che utilizza una variazione del tempo quasi zero per minimizzare gli effetti della media.
Un altro componente della velocità è l'accelerazione, che aumenta (o diminuisce) la velocità a una determinata velocità. Per calcolare l'entità della velocità in qualsiasi momento, moltiplicare la velocità di accelerazione costante per la differenza di tempo e quindi aggiungerla alla velocità iniziale. Ad esempio, se hai lasciato cadere una roccia da una scogliera, la sua velocità aumenta di 32 piedi al secondo, ogni secondo. Dopo 10 secondi, la velocità aumenta di 10 volte 32 piedi al secondo o 320 fps.
