Как определить линейную скорость

Линейная скорость характеризует криволинейное движение. В любой точке траектории она направлена по касательной к ней. Ее можно измерить при помощи обычного спидометра. Если известно, что такая скорость постоянна, то она находится из отношения пути ко времени, за которое он был пройден. Специальные формулы используются для расчета линейной скорости тела, движущегося по окружности.

Вам понадобится

• - спидометр;
• - угломер;
• - секундомер;
• - калькулятор.

Инструкция

1. Если это возможно, оборудуйте тело спидометром (например, в автомобиле он встроен), и измерьте линейную скорость движения тела. Если известно, что движение равномерно (модуль скорости не изменяется), найдите длину траектории, по которой двигалось тело S, с помощью секундомера измерьте время t, которое тело провело в пути. Найдите линейную скорость, поделив путь на время его прохождения v=S/t.
2. Чтобы найти линейную скорость тела, которое движется по круговой траектории, измерьте ее радиус R. После этого, с помощью секундомера, измерьте время T, затрачиваемое телом на одно полное обращение. Оно называется периодом вращения. Чтобы найти линейную скорость, с которой тело движется по круговой траектории, поделите ее длину 2∙π∙R (длина окружности), π≈3,14, на период вращения v=2∙π∙R/T.
3. Определите линейную скорость, используя ее соотношение с угловой. Для этого с помощью секундомера найдите время t, за которое тело описывает дугу, видную из центра, под углом φ. Измерьте этот угол в радианах и радиус окружности R, которая является траекторией движения тела. Если угломер производит измерение в градусах, переведите его в радианы. Для этого число π умножьте на показания угломера и поделите на 180. Например, если тело описало дугу 30º, то этот угол в радианах равен π∙30/180=π/6. Учитывая, что π≈3,14, то π/6≈0,523 радиана. Центральный угол, упирающийся в дугу, пройденную телом, называется угловым перемещением, а угловая скорость равна отношению углового перемещения к времени, за которое оно произошло ω=φ/t. Найдите линейную скорость, умножив угловую на радиус траектории v=ω∙R.
4. Если есть значение центростремительного ускорения a, которое имеет любое тело, которое движется по окружности, найдите линейную скорость. Для этого умножьте линейное ускорение на радиус R окружности, представляющей собой траекторию, а из полученного числа извлеките квадратный корень v=√(a∙R).