Neste artigo, você saberá mais sobre um dos aspectos críticos da física sobre como a velocidade de mudança de posição.
A posição de uma partícula em diferentes lugares requer uma mudança na velocidade. Se o plotarmos em um gráfico de posição-tempo e observarmos a natureza do gráfico ou da curva, a inclinação mudará, indicando que a velocidade muda. A partir disso, podemos descobrir que a posição muda a velocidade.
Agora, vamos examinar os diferentes aspectos que nos dizem sobre como a posição muda a velocidade.
Como a posição afeta a velocidade
Para saber como a posição afeta a velocidade, precisamos conhecer alguns dos aspectos do gráfico posição-tempo.
A natureza da curva em um gráfico pt, sua inclinação representa a mudança na velocidade de uma partícula para diferentes posições. Se a inclinação em um gráfico pt for constante, até mesmo a velocidade é constante. Se a inclinação for variável, até mesmo a velocidade varia. A direção da inclinação também indica seu sinal.
Agora vamos nos concentrar na relação entre posição e velocidade.
Qual é a relação entre posição e velocidade
Haverá alguma mudança na velocidade para cada mudança de posição, sejam objetos grandes ou pequenos.
Suponha que consideremos a mudança na posição como P (x). Nesse caso, a velocidade pode ser denominada como a primeira derivada da função de posição P (x), o que significa que para cada minuto ou mudança significativa na posição, haverá a mudança necessária na velocidade do objeto. Isso pode ser descoberto usando as equações diferenciais de velocidade.
É hora de examinar a mudança de velocidade em relação à posição.
A velocidade aumenta conforme a posição aumenta
O aumento da velocidade conforme a posição aumenta pode ser definido usando os seguintes critérios.
- Dependendo da posição de uma partícula, há uma mudança necessária na velocidade
- Quando ligamos um veículo, temos que acelerá-lo para dar a partida rapidamente.
- Neste ponto, a velocidade será maior para que o veículo mude de posição, e se esse veículo estiver no meio de algum lugar, a velocidade será constante com base na rota.
- No final da viagem, a velocidade às vezes será menor; aqui, a posição do veículo estará mudando a uma taxa constante.
Agora, deixe-nos saber como derivar a relação entre posição e velocidade.
Como funciona o dobrador de carta de canal é a relação de velocidade de posição derivada
Tanto a posição quanto a velocidade estão relacionadas entre si por uma fórmula que derivaremos agora.
Considere o gráfico mostrado na imagem abaixo.
O gráfico mostra que a (s) distância (s) percorrida (s) pelo objeto em um intervalo de tempo “t” é representada pela quantidade de área PQ que é a área do trapézio OPQR.
Agora podemos considerar a equação abaixo para encontrar a relação de velocidade de posição.
Distância total percorrida pelo corpo = Área do trapézio OPQR
Leve em consideração a soma dos lados paralelos e a altura.
S = some os dois lados paralelos e multiplique pela altura.
ou seja, s = (soma dos lados paralelos) x altura (h) / 2
s = (OP + RQ) x OR / 2
Sabemos que OP + RQ = u + v e OR = t,
Depois de substituir e simplificar, obtemos,
s = (u + v) xt / 2 ……… (1)
Agora, a partir da fórmula da relação velocidade-tempo, podemos escrever como abaixo,
t = (vu) / a
Nesta etapa, substitua o valor de 't' na equação 1
Nós temos,
s = (u + v) / 2 (v - u) / 2
podemos simplificá-lo ainda mais da seguinte forma,
v² = u² + 2as
É a relação necessária de posição e velocidade e pode ser usada para resolver vários problemas relacionados à posição e velocidade dos objetos.
Agora vamos ver o aspecto sobre o efeito na posição quando a velocidade diminui.
O que acontece com a posição quando a velocidade diminui
We saiba que ficamos constantes velocidade para uma quantidade igual de mudança na posição de uma partícula.
Em geral, para uma mudança constante na velocidade, a distância ou a posição aumenta ou muda em uma quantidade igual para cada unidade de intervalo de tempo. Em um gráfico PT, as mudanças na velocidade podem ser vistas. Se houver qualquer diminuição na velocidade, então os incrementos nas coordenadas da inclinação serão menores e obteremos uma curva convexa a partir da qual podemos estimar os valores da velocidade.
Haverá uma mudança no incremento da velocidade para uma mudança na posição.
A posição é a integral da velocidade
A integral da velocidade em consideração com o tempo gasto é a posição.
Sabemos que, em física, a mudança na posição de uma partícula em relação ao intervalo de tempo é a velocidade. Então, se considerarmos sua integral, teremos a mudança na posição de uma partícula. Portanto, podemos dizer que a posição é o valor da integral definida de velocidade. Pode ser representado na forma de uma equação, conforme mostrado abaixo,
∆s = ∫vdt
Da mesma forma, podemos dizer que velocidade é o valor integral da aceleração com o tempo.
A velocidade é a derivada da posição
Acima, discutimos como a posição é um valor integral da velocidade. Aqui, saberemos como a velocidade é derivada da posição.
Em geral, temos uma ideia de que a derivada de qualquer a será qualquer c e, em contraste, estudamos que o valor integral de c será a. Portanto, sabemos que a posição é o valor integral da velocidade e, em contraste, a velocidade será a derivada da mudança de posição.
O valor derivado da mudança na velocidade será a mudança na aceleração.
A velocidade afeta a velocidade
Velocidade e velocidade são dois fenômenos diferentes.
Mesmo que a velocidade de uma partícula permaneça constante, sua velocidade continuará mudando com o tempo. Como a velocidade é escalar e a velocidade é um vetor, ela terá um valor constante de magnitude e continuará mudando sua direção. Então, podemos dizer que a velocidade não tem muito efeito na partícula'velocidade s.
No próximo conceito, deixe-nos saber o aspecto emocionante de como a posição muda a velocidade.
O gráfico de posição-tempo aumenta à medida que a velocidade aumenta?
Observando a natureza do gráfico de posição-tempo, podemos prever o incremento ou decréscimo na posição da partícula.
Se a velocidade aumentar de forma constante, a inclinação do gráfico posição vs. tempo também aumentará. A partir disso, podemos dizer que deve haver um aumento na velocidade para que uma posição aumente. Da mesma forma, deve haver um aumento na posição para que a velocidade aumente.
É como a posição e a velocidade de um corpo estão relacionadas.
Como a posição muda a velocidade
A velocidade e a posição estão inter-relacionadas entre si por fórmula específica e gráfico de posição-tempo BY.
A velocidade representa a velocidade de uma partícula e a direção em que ela se move. Também podemos denominar isso como a taxa de mudança de posição de uma partícula em consideração com o tempo. Mesmo a velocidade é a derivada da mudança de posição e vice-versa. De todas essas maneiras, a posição e a velocidade estão inter-relacionadas.
- Para saber mais sobre Posição e velocidade, leia o artigo abaixo
- Posicione o gráfico de tempo no gráfico de velocidade de tempo
Perguntas mais frequentes | FAQs
Qual fator faz com que a velocidade aumente?
A aceleração é um dos principais fatores que fazem a velocidade aumentar.
Se a aceleração de uma partícula for positiva, a velocidade aumentará por um intervalo de tempo específico. Mas se a aceleração for negativa, a velocidade diminui.
A velocidade pode aumentar se a aceleração for negativa?
Se a aceleração for negativa, há menos chance de a velocidade aumentar.
Considere que uma partícula se move ao longo da direção negativa com velocidade variável. Aqui, a aceleração estará aumentando, mas agindo em uma direção negativa, então mesmo a velocidade estará ao longo da direção negativa, diminuindo em vez de aumentar.
A velocidade tem uma direção?
Velocidade é uma grandeza vetorial física, portanto consiste em direção.
A velocidade é uma grandeza vetorial vital; a direção da velocidade será ao longo da direção da partícula em que a partícula se move. Mostra a magnitude da velocidade e a rapidez com que o corpo se move em uma direção específica.
Quando a velocidade aumenta, o que acontece com a posição?
Quando a velocidade aumenta, haverá mudança na posição da partícula para a qual a velocidade é calculada.
A inclinação do gráfico posição-tempo aumentará constantemente, pois haverá uma mudança na velocidade da partícula. A inclinação do gráfico PT fornece os valores de velocidade em diferentes coordenadas.
Como podemos saber se a velocidade está aumentando ou diminuindo?
Podemos ter a ajuda de fórmulas específicas ou mesmo gráficos de tempo de aceleração ou de posição para saber a mudança na velocidade.
A partir do gráfico posição-tempo, podemos olhar para a inclinação e determinar o valor da inclinação a partir do qual c pode saber a velocidade, uma vez que a velocidade é a derivada de um gráfico pt. Outra forma é examinar o fator de aceleração e determinar o aumento ou diminuição da velocidade.
Qual é o significado de posição na física?
Em geral, a posição é onde os objetos ou partículas estão localizados.
Em física, a posição é uma grandeza fundamental a ser medida para determinar outros fatores físicos como velocidade de aceleração, velocidade, etc. É um vetor porque a direção é levada em consideração.
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Eu sou Raghavi Acharya, concluí minha pós-graduação em física com especialização na área de física da matéria condensada. Sempre considerei a Física uma área de estudo cativante e gosto de explorar os vários campos desta disciplina. No meu tempo livre, me dedico à arte digital. Meus artigos têm como objetivo entregar aos leitores os conceitos da física de uma forma bastante simplificada.