Greitis

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Peršokti į: navigaciją, paiešką
Apie filmą žiūrėkite – Greitis (filmas).

Greitis yra kūno įveiktas atstumas per laiko vienetą.

Matematinis apibrėžimas[taisyti | redaguoti kodą]

Fizikoje greitis paprastai žymimas raide v. Fizikinė greičio formulė yra:

v = \frac {s}{t} \Big( greitis = \frac {kelias}{laikas}\Big).

Matuojamas metrais sekundei (m/s).

Jei kūnas juda su pagreičiu, greitis nusakomas kaip atstumas, kuris būtų įveiktas per laiko vienetą jei šio pagreičio nebūtų.

\mathbf{v} = \frac {d\mathbf{s}}{dt},

kur dt yra nykstamai mažas laiko pokytis, o ds – jį atitinkantis mažas įveikto kelio pokytis. Šiuo atveju v priartėja prie tikrosios greičio reikšmės kuomet dt priartėja prie nulio (žr. išvestinė).

Vidutinis dviem greičiais judančio kūno greitis[taisyti | redaguoti kodą]

Kartais klaidingai spėjama, jog pusę kelio įveikus greičiu v_{a}, o likusią pusę – greičiu v_{b}, vidutinis viso kelio įveikimo greitis turėtų būti \tilde{v} = \frac{v_a + v_b}{2}. Šis intuityvus spėjimas yra klaidingas. Teisinga reikšmė yra

\tilde{v} = \frac{2}{\frac{1}{v_a} + \frac{1}{v_b}}

Tai greičių harmoninis vidurkis (spėta klaidinga formulė yra aritmetinis vidurkis).

Vidutinis kūno greitis skaičiuojamas visą jo nueitą kelią padalinus iš viso ėjimo laiko

Judėjimas pastoviu greičiu[taisyti | redaguoti kodą]

Kūnas juda tolygiai (pastoviu greičiu), jei per bet kokius vienodus laiko tarpus jis nueina vienodus kelius. Atskiras tokio judėjimo atvejis yra tiesiaeigis tolyginis judėjimas (kai pastovus ne tik greitis, bet ir jo kryptis). Jei per bet kokius vienodus laiko tarpus kūnas padaro vienodus poslinkius, tai jis juda tiesiai ir tolygiai.

Vidutinis nepastoviu greičiu judančio kūno greitis[taisyti | redaguoti kodą]

Jei objektas juda nepastoviu, nuolat kintančiu greičiu (kaip troleibusas mieste), jo vidutinį greitį galima rasti jei žinoma greičio tikimybės pasiskirstymo funkcija. Ši funkcija nusako, kokia yra tikimybė jog bet kuriuo fiksuotu laiko momentu objektas juda duotuoju greičiu. Tuomet vidutinis greitis lygus

v \sim D_t\; \Rightarrow \; \tilde{v} = \int v D_t(v) \, dv

Paplitę greičio vienetai[taisyti | redaguoti kodą]

  • Metras per sekundę (m/s), SI sistemos vienetas (1 m/s = 3,6 km/h)
  • Kilometras per valandą (km/h arba km/val), naudojamas transporte. (1 km/val. = 16,7 m/min. = 0,278 m/s)
  • 1 mazgas = 1,852 km/val. = 0,514 m/s
  • Macho skaičius – bedimensinis santykinio greičio matas skysčiuose ir dujose (Machas lygus kūno greičio ir garso greičio santykiui). Vienas Machas atitinka greitį, lygų garso greičiui kūną supančioje aplinkoje. Naudojamas nusakant lėktuvų, raketų ir kitų panašių objektų greitį. Garso greitis priklauso nuo terpės (oro) tankio, prie Žemės paviršiaus ore vienas Machas lygus maždaug ~343 m/s = ~1235 km/h.
  • Šviesos greitis vakuume yra (pagal Specialiąją reliatyvumo teoriją) maksimalus įmanomas materialaus kūno greitis. Jis lygus 299 792 458 m/s (1 079 252 848,8 km/h) ir žymimas raide c. Šis vienetas paprastai vartojamas nusakant elementariųjų dalelių (protonų, elektronų) greitį, tačiau pasitaiko taip pat astronomijoje ir mene. Kadangi šviesos greičio viršyti neįmanoma, realiai stebimos reikšmės visada mažesnės už vienetą. Tačiau daiktų atvaizdai gali judėti greičiais, didesniais už šviesos greitį.

Įprastinių objektų greičiai[taisyti | redaguoti kodą]

  • Žmogus eina apie ~5 km/h, (1,39 m/s), ilgą atstumą gali bėgti ~16 km/h (4,44 m/s), kelis šimtus metrų gali nubėgti ~36,85 km/h (10,24 m/s).
  • Dviratis ilgą atstumą gali važiuoti ~20 km/h (5,56 m/s).
  • Automobilis vidutiniškai važiuoja ~104 km/h (28,9 m/s). Daugumoje išsivysčiusių šalių geležinkelių panašiu greičiu važiuoja ir traukinys.
  • Keleivinis reaktyvinis lėktuvas gali pakilti ant žemės įsibėgėjęs iki ~200 km/h, panašiu greičiu jis ir leidžiasi. Pakilęs skrenda ~800 km/h.
objektas m/s m/min. km/val.
kraujas kapiliaruose 0,0005–0,0020 0,03–0,12 0,0018–0,0072
kraujas venoje 0,1–0,2 6–12 0,36–0,72
kraujas arterijoje 0,2–0,5 12–30 0,72–1,8
pėsčias žmogus 1,8 108 6,48
silpnas vėjas 3,4–5,4 204–324 12,2–19,5
ilgų nuotolių bėgikas (10 km) 6,1 366 22,0
sprinteris (100 m) 10,1 606 36,4
čiuožėjas (10 km) 11,5 690 41,4
čiuožėjas (500 m) 13,15 790 47,3
štormas 20,8–24,4 1248–1464 75–88
nervinis impulsas 40–100 2400–6000 144–360
O2 molekulė 0 °C t-roje ~425 ~25500 ~1530
H2 molekulė 0 °C t-roje ~1693 ~101600 ~6100


Kinematika

Integravimas ... Diferenciavimas
Poslinkis | Greitis | Pagreitis