La formule de base pour la vitesse est v = d /t, où v est la vitesse, d est le déplacement et t est le changement dans le temps. La vitesse mesure la vitesse à laquelle un objet se déplace dans une direction donnée.
La vitesse est le changement de position d'un objet dans un laps de temps spécifique. Par conséquent, la formule de la vitesse peut être exprimée comme suit :
Vitesse = (Position finale ‰ÛÒ Position initiale) /Changement de temps
Vitesse = (Xf ‰ÛÒ Xi) /t
Vitesse = d /t (où d= déplacement et t = changement dans le temps)
La vitesse, étant une quantité vectorielle, a à la fois une amplitude et une direction. La magnitude fait référence à la taille et la direction à la trajectoire sur laquelle un élément se déplace. Les unités dans lesquelles la vitesse est mesurée sont les mètres par seconde, qui sont généralement abrégés en m/s.
Exemple :
Un voilier participe à une course de 2 000 mètres. Ce bateau franchit la ligne de départ alors qu'il a déjà atteint sa pleine vitesse. Il atteint la ligne d'arrivée en exactement trois minutes et 20 secondes (200 secondes). Pour déterminer la vitesse du voilier, suivez l'équation ci-dessous.
Solution :
Vitesse = (Position finale ‰ÛÒ position initiale) /Changement dans le temps
Vitesse = (2000m ‰ÛÒ 0m) /200 sec
Vitesse = 10m/s en direction de la ligne d'arrivée.
Vitesse moyenne vs. Vitesse moyenne
La vitesse moyenne est le changement net de distance d'un objet par unité de temps. La vitesse décrit la vitesse à laquelle un objet se déplace dans une direction donnée. La vitesse moyenne est la variation nette du déplacement par unité de temps. La vitesse fait référence à la vitesse à laquelle un objet change de position. La vitesse est généralement mesurée lorsqu'un objet se déplace dans une direction, tandis que la vitesse peut être mesurée par la distance parcourue par un objet depuis sa position de départ. Les équations ci-dessous illustrent comment trouver les moyennes de ces nombres.
Vitesse moyenne = Distance totale parcourue /Temps total pris
Vitesse moyenne = Déplacement total de l'objet /temps total pris
L'exemple ci-dessous illustre les équations pour trouver ces valeurs.
Une voiture se déplace vers le nord à une vitesse de 30 miles par heure pendant deux heures. Ensuite, il se déplace à la même vitesse (30 miles par heure) pendant une heure, mais il se déplace vers le sud au lieu du nord. Déterminez la vitesse et la vélocité moyennes à l'aide de l'équation ci-dessous.
Solution :
La distance totale parcourue est (30 miles/heure x 2 heures) + (30 miles/heure x 1 heure) = 90 miles
Le temps total pris est de 3 heures.
Vitesse moyenne = distance totale/temps total
Vitesse moyenne = T90miles /3 heures
Vitesse moyenne = T30miles par heure
Ou, considérez-le de cette façon :
Vitesse moyenne = Déplacement total /Temps total
Déplacement vers le nord = (30 miles/heure x 2 heures) - (30 miles/heure x 1 heure)
Déplacement vers le nord = 30 miles
Vitesse moyenne = 30 miles /3 heures
Vitesse moyenne = 10 miles par heure
Vitesse angulaire
La vitesse angulaire est la mesure du déplacement angulaire d'un objet sur une trajectoire circulaire par unité de temps. La direction de la vitesse angulaire est limitée aux sens horaire et antihoraire.
Vitesse angulaire = Angle de rotation (thêta) /temps
L'unité de base de la vitesse angulaire est le radian par seconde. Cependant, dans la pratique, la plupart des gens préfèrent l'utilisation de tours par minute (RPM). Dans ce cas, un tour couvre une distance de 2 pi radians. Pour une révolution complète, vitesse angulaire = 2pi radians /temps en secondes.
Exemple :
Un objet se déplaçant sur une trajectoire circulaire effectue un tour en 4 secondes. Calculez sa vitesse angulaire.
Solution :
Vitesse angulaire = Angle de rotation /temps
Vitesse angulaire = 2pi radians /temps
Vitesse angulaire = 2x3,14 /4
Vitesse angulaire = 1,57 radians par seconde (rad/s)
