Важнейшим параметром движения в кинематике является скорость. Рассмотрим особенности этой характеристики для случая равномерного движения тела.
Движение, при котором за равные промежутки времени тело проходит равный путь, называется равномерным.
Хотя, в природе равномерные движения достаточно редки, в жизни человека таких движений гораздо больше. Эталон равномерного движения – стрелки часов, которые каждый час проходят один и тот же путь по циферблату.
Скорость, как главная характеристика движения
На примере стрелок часов – часовой, минутной и секундной – можно видеть разницу в движении. Хотя все эти три стрелки проходят за равные промежутки времени равные пути, а значит, все три движутся равномерно, двигаются они совершенно по-разному.
Для характеристики этой разницы введено понятие скорости.
Скорость равномерного движения тела равна пути, проходимому телом за единицу времени.
То есть, для нахождения скорости надо найти отношение пройденного пути ко времени, за который этот путь был пройден. Поскольку при равномерном движении тело за любой равный промежуток времени проходит одно и то же время, то это отношение будет всегда одинаковым. Формула скорости равномерного движения:
$$v={s over t},$$
где:
- $v$ – скорость;
- $s$ – путь;
- $t$ – время;
Таким образом, физический смысл скорости – это путь, проходимый телом в единицу времени.
Из этой же формулы можно найти размерность скорости. Поскольку расстояние в системе СИ измеряется в метрах, а время в секундах, то единицей скорости является:
$$v={s over t}={м over сек}$$
то есть, метры в секунду.
Хотя математически скорость может принимать любое значение, в реальном мире скорость любого материального тела не может быть больше скорости света в вакууме. Она равна примерно $3×10^8$ м/с.
Скорость – векторная величина
Полученное значение говорит о величине скорости. Однако, эта характеристика не единственная.
Представим себе, что нам надо через 10 часов прибыть на северный полюс, до которого 10 тысяч километров, на самолете, движущемся со скоростью тысяча километров в час. Если самолет летит точно на север, он прибудет вовремя. А что будет, если самолет полетит на восток ? Мы не достигнем цели не только через 10 часов, но и вообще никогда.
Из этого примера можно видеть важнейшую особенность скорости – она имеет направление. Величины, не имеющие направления, называются скалярными. Величины, имеющие направление, называются векторными.
Скорость – одна из векторных величин. Для полного определения скорости необходимо указывать не только ее величину, но и направление.
Что мы узнали?
Скорость равномерного движения равна отношению пройденного пути ко времени, за который этот путь был пройден. Скорость измеряется в метрах в секунду и является векторной величиной.
