Topik ini berguna bukan sahaja untuk pelajar sekolah menengah, malah untuk orang dewasa. Di samping itu, artikel itu akan menarik minat ibu bapa yang ingin menerangkan perkara mudah dari sains semula jadi kepada anak-anak mereka. Antara topik yang sangat penting ialah kelajuan dalam fizik.
Selalunya, pelajar tidak dapat memikirkan cara menyelesaikan masalah, membezakan antara jenis kelajuan yang ada, dan lebih sukar untuk memahami definisi saintifik. Di sini kita akan mempertimbangkan segala-galanya dalam bahasa yang lebih mudah diakses, supaya semuanya bukan sahaja jelas, malah menarik. Tetapi anda masih perlu mengingati beberapa perkara, kerana sains teknikal (fizik dan matematik) memerlukan menghafal formula, unit ukuran dan, sudah tentu, makna simbol dalam setiap formula.
Di manakah ia bertemu?
Sebagai permulaan, mari kita ingat bahawa topik ini merujuk kepada bahagian fizik seperti mekanik, subseksyen "Kinematik". Di samping itu, kajian kelajuan tidak berakhir di sini, ia akan berada di bahagian berikut:
- optik,
- turun naik dan ombak,
- termodinamik,
- fizik kuantum dan sebagainya.
Selain itu, konsep kelajuan terdapat dalam kimia, biologi, geografi, sains komputer. Dalam fizik, topik "halaju" paling kerap ditemui dan dipelajarimendalam.
Selain itu, perkataan ini digunakan dalam kehidupan seharian oleh kita semua, terutamanya dalam kalangan pemandu kenderaan, pemandu kenderaan. Malah tukang masak yang berpengalaman kadangkala menggunakan frasa seperti "pukul putih telur dengan pengadun pada kelajuan sederhana."
Apakah itu kelajuan?
Kelajuan dalam fizik ialah kuantiti kinematik. Ia bermaksud jarak yang dilalui oleh sesuatu jasad dalam tempoh masa tertentu. Katakan seorang lelaki muda berpindah dari rumah ke kedai, meliputi dua ratus meter dalam satu minit. Sebaliknya, nenek tuanya akan melalui laluan yang sama dalam masa enam minit dalam langkah kecil. Iaitu, lelaki itu bergerak jauh lebih pantas daripada saudaranya yang sudah tua, kerana dia mengembangkan kelajuan lebih jauh, mengambil langkah panjang yang sangat pantas.
Perkara yang sama harus dikatakan tentang kereta: satu kereta berjalan lebih laju dan satu lagi perlahan, kerana kelajuannya berbeza. Kemudian kita akan melihat banyak contoh yang berkaitan dengan konsep ini.
Formula
Pada pelajaran di sekolah, formula kelajuan dalam fizik semestinya dipertimbangkan untuk memudahkan menyelesaikan masalah.
- V ialah, masing-masing, kelajuan pergerakan;
- S ialah jarak yang dilalui oleh badan apabila bergerak dari satu titik di angkasa ke tempat lain;
- t – masa perjalanan.
Anda harus ingat formula itu, kerana ia akan berguna pada masa hadapan apabila menyelesaikan banyak masalah dan bukan sahaja. Sebagai contoh, anda mungkin tertanya-tanya bagaimanakelajuan dari rumah ke tempat kerja atau tempat belajar. Tetapi anda boleh mengetahui jarak terlebih dahulu menggunakan peta pada telefon pintar atau komputer anda, atau menggunakan versi kertas, mengetahui skala dan mempunyai pembaris bersama anda. Seterusnya, anda perhatikan masa sebelum anda mula bergerak. Apabila anda tiba di destinasi anda, lihat berapa minit atau jam yang diambil untuk berlalu tanpa henti.
Apakah ia diukur?
Kelajuan paling kerap diukur dalam unit SI. Di bawah bukan sahaja unit, tetapi juga contoh tempat ia digunakan:
- km/j (kilometer sejam) - pengangkutan;
- m/s (meter sesaat) - angin;
- km/s (kilometer sesaat) – objek angkasa, roket;
- mm/j (milimeter sejam) - cecair.
Mari kita fikirkan dari mana datangnya bar pecahan dan mengapa unit ukuran itu sahaja. Beri perhatian kepada formula fizik untuk kelajuan. Apa yang awak nampak? Pengangkanya ialah S (jarak, laluan). Bagaimanakah jarak diukur? Dalam kilometer, meter, milimeter. Dalam penyebut, masing-masing, t (masa) - jam, minit, saat. Oleh itu, unit ukuran kuantiti adalah sama seperti yang dibentangkan pada permulaan bahagian ini.
Mari kita satukan dengan anda kajian formula halaju dalam fizik seperti berikut: berapakah jarak yang akan dilalui oleh badan dalam tempoh masa tertentu? Sebagai contoh, seseorang berjalan 5 kilometer dalam 1 jam. Jumlah: kelajuan seseorang ialah 5 km/j.
Bergantung pada apa?
Selalunya, guru bertanya kepada pelajar soalan: "Apakah yang menentukan kelajuan?". Pelajar sering tersesat dan tidak tahu apa yang perlu dikatakan. Malah, semuanya sangatsecara ringkas. Lihat sahaja formula untuk petunjuk untuk muncul. Kelajuan jasad dalam fizik bergantung pada masa pergerakan dan jarak. Jika sekurang-kurangnya satu daripada parameter ini tidak diketahui, adalah mustahil untuk menyelesaikan masalah. Selain itu, jenis kelajuan lain boleh didapati dalam contoh, yang akan dibincangkan dalam bahagian berikut artikel ini.
Dalam banyak tugasan dalam kinematik, anda perlu membina graf pergantungan, di mana paksi-X ialah masa dan paksi-Y ialah jarak, laluan. Daripada imej sedemikian, seseorang boleh dengan mudah menilai sifat kelajuan pergerakan. Perlu diingat bahawa dalam banyak profesion yang berkaitan dengan pengangkutan, mesin elektrik sering menggunakan grafik. Contohnya, di landasan kereta api.
Mengukur kelajuan pada saat yang tepat
Terdapat satu lagi topik yang menakutkan pelajar sekolah menengah - kelajuan serta-merta. Dalam fizik, konsep ini berlaku sebagai takrifan magnitud kelajuan dalam tempoh masa serta-merta.
Mari kita lihat contoh mudah: pemandu memandu kereta api, pembantunya memerhati kelajuan dari semasa ke semasa. Terdapat papan tanda had laju di kejauhan. Anda harus menyemak sejauh mana kereta api bergerak sekarang. Pembantu pemandu melaporkan pada pukul 4:00 petang bahawa kelajuannya adalah 117 km/j. Ini adalah kelajuan serta-merta yang direkodkan tepat pada jam 4 petang. Tiga minit kemudian, kelajuannya ialah 98 km/j. Ini juga merupakan kelajuan serta-merta berbanding 16 jam 03 minit.
Permulaan pergerakan
Tanpa kelajuan awal, fizik tidak mewakili hampir mana-mana pergerakan pengangkutanteknologi. Apakah parameter ini? Ini ialah kelajuan di mana objek mula bergerak. Katakan kereta tidak boleh mula bergerak serta-merta pada kelajuan 50 km/j. Dia perlu mempercepatkan. Apabila pemandu menekan pedal, kereta mula bergerak dengan lancar, contohnya, pada mulanya 5 km/j, kemudian secara beransur-ansur 10 km/j, 20 km/j dan seterusnya (5 km/j ialah kelajuan awal).
Sudah tentu, anda boleh membuat permulaan yang tajam, seperti pelari-atlet, apabila memukul bola tenis dengan raket, tetapi masih ada kelajuan awal. Mengikut piawaian kami, hanya bintang, planet dan satelit Galaxy kita tidak memilikinya, kerana kita tidak tahu bila pergerakan itu bermula dan bagaimana. Lagipun, sehingga mati, objek angkasa tidak boleh berhenti, ia sentiasa bergerak.
Kelajuan sekata
Kelajuan dalam fizik ialah gabungan fenomena dan ciri individu. Terdapat juga gerakan seragam dan tidak seragam, melengkung dan rectilinear. Mari kita berikan contoh: seseorang berjalan di sepanjang jalan lurus pada kelajuan yang sama, mengatasi jarak 100 meter dari titik A ke titik B.
Di satu pihak, ia boleh dipanggil kelajuan rectilinear dan seragam. Tetapi jika anda melampirkan penderia kelajuan dan laluan yang sangat tepat kepada seseorang, anda dapat melihat bahawa masih terdapat perbezaan. Kelajuan tidak sekata ialah apabila kelajuan berubah secara tetap atau berterusan.
Dalam kehidupan seharian dan teknologi
Kelajuan pergerakan dalam fizik wujud di mana-mana. Malah mikro-organisma bergerak, biarkandan pada kadar yang sangat perlahan. Perlu diingat bahawa terdapat putaran, yang juga dicirikan oleh kelajuan, tetapi mempunyai unit ukuran - rpm (putaran seminit). Contohnya, kelajuan putaran dram dalam mesin basuh. Unit ukuran ini digunakan di mana-mana sahaja terdapat mekanisme dan mesin (enjin, motor).
Dalam geografi dan kimia
Malah air mempunyai kelajuan pergerakan. Fizik hanyalah sains subsidiari dalam bidang proses yang berlaku di alam semula jadi. Contohnya, kelajuan angin, ombak di laut - semua ini diukur dengan parameter fizikal biasa, kuantiti.
Pastinya, ramai di antara anda sudah biasa dengan frasa "kadar tindak balas kimia." Hanya dalam kimia ia mempunyai makna yang berbeza, kerana ia bermakna berapa lama proses ini atau itu akan berlaku. Contohnya, kalium permanganat akan larut lebih cepat dalam air jika anda menggoncang bekas itu.
Kelajuan tidak kelihatan
Terdapat fenomena yang tidak kelihatan. Sebagai contoh, kita tidak dapat melihat bagaimana zarah cahaya, pelbagai sinaran bergerak, bagaimana bunyi merambat. Tetapi jika tiada pergerakan zarahnya, maka tiada satu pun fenomena ini akan wujud di alam semula jadi.
Informatik
Hampir setiap orang moden berhadapan dengan konsep "kelajuan" semasa bekerja pada komputer:
- Kelajuan Internet;
- kelajuan memuatkan halaman;
- kelajuan memuatkan CPU dan sebagainya.
Terdapat sejumlah besar contoh kelajuan pergerakan dalam fizik.
Setelah membaca artikel dengan teliti, anda mula mengenali konsepnyacepat, ketahui apa itu. Biarkan bahan ini membantu anda mempelajari bahagian "Mekanik" secara mendalam, menunjukkan minat terhadapnya dan mengatasi ketakutan apabila menjawab dalam pelajaran. Lagipun, kelajuan dalam fizik ialah konsep biasa yang mudah diingati.
