Che cos'è la velocità in fisica?

Contrariamente alla credenza popolare, la velocità non è equivalente alla velocità. In poche parole, velocità è la velocità con cui un oggetto cambia la sua posizione in una data direzione, mentre la velocità è la velocità con cui si muove qualcosa. La velocità è sempre data come distanza nel tempo, ad esempio miglia/chilometri all'ora o metri al secondo, e dovrebbe sempre esserci una direzione.

Velocità e velocità

Se vuoi sapere quanto velocemente o lentamente si muove qualcosa, vuoi conoscere la sua velocità. La velocità non ti dice la direzione in cui si muove l'oggetto, ma solo quanto velocemente sta andando. Un altro modo per dirlo è che la velocità è proporzionale alla distanza e inversamente proporzionale al tempo. Tutto ciò significa che più veloce vai, più distanza percorri o meno tempo ti ci vuole per coprire la stessa distanza. La formula per la velocità è scritta come:

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Velocità e direzione equivalgono a velocità

Se misuri sia la velocità che la direzione di un oggetto, allora stai misurando la sua velocità. Un altro modo di pensare alla velocità è che è la variazione della distanza divisa per la variazione del tempo. Di conseguenza, la velocità può effettivamente essere negativa, anche se tecnicamente stai andando più veloce. La formula per la velocità è scritta come:

La velocità è un vettore

La velocità è un vettore. Un vettore è semplicemente una misura che include sia la grandezza (dimensione) che la direzione. Molte volte, gli scienziati usano le frecce per rappresentare i vettori. Quando usi le frecce per rappresentare la velocità, il modo in cui punta la freccia indica la direzione e la dimensione della freccia indica la velocità. (Più lunga è la freccia, maggiore è la velocità.) Ad esempio, nell'immagine sotto le frecce rappresentano la velocità di tre oggetti diversi. Le prime due frecce, (A e B) puntano in direzioni diverse, ma hanno la stessa lunghezza. Pertanto, rappresentano due oggetti che si muovono alla stessa velocità, ma diretti in direzioni opposte e quindi hanno velocità diverse. Allo stesso modo, la freccia C è più corta e quindi si muove più lentamente, tuttavia sta andando nella stessa direzione di A.

Come calcolare la velocità media

Puoi calcolare la velocità media di un oggetto usando la formula per la velocità. Ad esempio, immagina che il tuo cane corra verso nord per una distanza di 24 m in 2,3 secondi. Qual è la sua velocità media?

Nota che la risposta è data in metri al secondo e che la direzione è annotata.

Cambio di direzione

Quindi cosa succede se tu e il tuo amico camminate per 7 km a est in 2 ore e poi 2,5 km a ovest in 1 ora? Come trovi ora la velocità media? (Suggerimento: ricorda che la velocità è lo spostamento diviso per il tempo.)

Camminando in cerchio

Decidi che è un giorno fantastico per una passeggiata, che camminerai in un grande cerchio. Inizi in un punto, cammini intorno al cerchio e finisci nello stesso punto. Ci vogliono due ore per farlo. Il raggio del cerchio è 0,5 miglia.

Esatto, poiché non c'è stato spostamento da quando hai iniziato e finito nello stesso punto, la tua velocità è 0.

Velocità nella vita reale

Anche se è vero che probabilmente non disegnerai grafici per spiegare la velocità nella vita reale, la velocità ha effettivamente applicazioni nella vita reale. Forse farai un viaggio e avrai bisogno di sapere come calcolare quanto tempo ci vorrà per arrivare da qualche parte. Allo stesso modo, le persone progettano aeroporti usando formule come queste per aiutarli a capire quanto deve essere lunga la pista in modo che l'aereo abbia abbastanza spazio per decollare e atterrare. Non c'è dubbio, la velocità è una parte pratica della fisica quotidiana.