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속도, 속도 및 가속도 계산과 관련된 문제는 일반적으로 물리학에서 나타납니다. 종종 이러한 문제는 열차, 비행기 및 자동차의 상대 운동을 계산해야합니다. 이 방정식은 소리와 빛의 속도, 행성 물체의 속도 및 로켓의 가속과 같은 더 복잡한 문제에도 적용될 수 있습니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
속도, 속도 및 가속도에 대한 방정식은 시간에 따른 위치 변화에 따라 다릅니다. 평균 속도는 "속도를 이동 한 거리 (d)를 이동 시간 (t)으로 나눈 값"또는 평균 속도 = d ÷ t를 사용합니다. 평균 속도는 한 방향의 속도와 같습니다. 평균 가속도 (a)는 속도 변화 (Δv)를 속도 변화의 시간 간격 (Δt)으로 나눈 값 또는 a = Δv ÷ Δt와 같습니다.
속도 공식
속도는 일정 시간 동안 이동 한 거리를 나타냅니다. 일반적으로 사용되는 속도 공식은 순간 속도가 아닌 평균 속도를 계산합니다. 평균 속도 계산은 전체 여정의 평균 속도를 보여 주지만 순간 속도는 여정의 특정 순간의 속도를 보여줍니다. 차량 속도계는 순간 속도를 보여줍니다.
평균 속도는 이동 한 총 거리 (일반적으로 d로 약칭)를 해당 거리를 이동하는 데 필요한 총 시간 (일반적으로 t으로 약칭)으로 나눈 값을 사용하여 찾을 수 있습니다. 따라서 자동차가 총 거리 150 마일을 주행하는 데 3 시간이 걸리는 경우 평균 속도는 150 마일을 3 시간으로 나눈 것과 같으며 시간당 평균 50 마일 (150 ÷ 3 = 50)과 같습니다.
순간 속도는 실제로 속도 섹션에서 논의 할 속도 계산입니다.
속도 단위는 시간에 따른 길이 또는 거리를 보여줍니다. 시간당 마일 (mi / hr 또는 mph), 시간당 킬로미터 (km / hr 또는 kph), 초당 피트 (ft / s 또는 ft / sec) 및 초당 미터 (m / s)는 모두 속도를 나타냅니다.
속도 공식
속도는 벡터 값으로 속도에 방향이 포함됩니다. 속도는 이동 한 거리를 이동 시간 (속도)과 이동 방향으로 나눈 값과 같습니다. 예를 들어 12 시간 동안 샌프란시스코에서 동쪽으로 1,500km를 이동하는 열차의 속도는 1,500km를 12 시간 동쪽 또는 125kph 동쪽으로 나눈 값입니다.
자동차 속도 문제로 돌아가서 같은 지점에서 시작하여 시간당 50 마일의 동일한 평균 속도로 주행하는 두 대의 자동차를 고려하십시오. 한 차량이 북쪽으로 이동하고 다른 차량이 서쪽으로 이동하면 자동차는 같은 장소에 가지 않습니다. 노스 바운드 차량의 속도는 북쪽으로 50mph, 웨스트 바운드 차량의 속도는 서쪽으로 50mph입니다. 속도는 같지만 속도가 다릅니다.
"정시"에 접근하려면 시간을 0으로 줄여야하므로 순간 속도는 완전히 정확해야합니다. 그러나 방정식 순간 속도 (v)를 사용하여 근사치를 만들 수 있습니다.나는)는 거리 변화 (Δd)를 시간 변화 (Δt)로 나눈 값과 같거나 v나는 = Δd ÷ Δt. 시간 변화를 매우 짧은 시간으로 설정함으로써 거의 순간적인 속도를 계산할 수 있습니다. 델타 (삼각형 (Δ))의 그리스 기호는 변화를 의미합니다.
예를 들어, 이동하는 열차가 5시에 동쪽으로 55km를 이동하고 6시에 동쪽으로 65km에 도달 한 경우 거리 변화는 10km이며 동쪽으로 시간이 1 시간 변경됩니다. 이 값을 공식 v에 삽입나는 = Δv ÷ Δt는 v를 제공합니다나는 = 10 ÷ 1 또는 동쪽 10kph (열차의 경우 느린 속도 임). 순간 속도는 동쪽으로 10kph이며 엔진 속도계에서 10kph로 읽습니다. 물론 시간은 "즉시"가 아니지만, 예를 제공합니다.
대신 과학자가 2 초의 시간 간격 (Δt)에 걸쳐 물체의 위치 변화 (Δd)를 8 미터로 측정한다고 가정합니다. 공식을 사용하면 순간 속도는 계산 v에 따라 초당 4 미터 (m / s)와 같습니다.나는 = Δd ÷ Δt 또는 v나는 = 8 ÷ 2 = 4.
벡터 양으로서 순간 속도는 방향을 포함해야합니다. 그러나 많은 문제는 물체가 짧은 시간 동안 같은 방향으로 계속 이동한다고 가정합니다. 그런 다음 객체의 방향성이 무시되므로이 값을 종종 순간 속도라고하는 이유가 설명됩니다.
가속 방정식
가속 공식은 무엇입니까? 연구 결과 두 가지 다른 방정식이 나타났습니다. 뉴턴 제 2 법칙의 한 공식은 힘, 질량 및 방정식의 힘 (F)과 질량 (m)의 가속도 (a)를 F = ma로 표시 한 것과 관련이 있습니다. 또 다른 공식 인 가속도 (a)는 속도 변화 (Δv)를 시간 변화 (Δt)로 나눈 값과 같으며 시간에 따른 속도 변화 속도를 계산합니다. 이 공식은 a = Δv ÷ Δt라고 쓸 수 있습니다. 속도에는 속도와 방향이 모두 포함되므로 가속도의 변화는 속도 나 방향 또는 둘 다의 변화로 인해 발생할 수 있습니다. 과학에서 가속 단위는 일반적으로 초당 미터 (m / s / s) 또는 초당 미터 제곱 (m / s)입니다.2).
이 두 방정식 F = ma와 a = Δv ÷ Δt는 서로 상충되지 않습니다. 첫 번째는 힘, 질량 및 가속의 관계를 보여줍니다. 두 번째는 일정 기간 동안의 속도 변화에 따라 가속을 계산합니다.
과학자와 엔지니어는 속도를 양의 가속도로, 속도를 음의 가속도로 감소시킵니다. 그러나 대부분의 사람들은 음의 가속 대신 감속이라는 용어를 사용합니다.
중력 가속
지구 표면 근처에서 중력 가속도는 일정합니다 : a = -9.8 m / s2 (초당 미터 또는 초당 제곱 미터). 갈릴레오가 제안한 것처럼, 질량이 다른 물체는 중력에서 동일한 가속을 경험하며 같은 속도로 떨어집니다.
온라인 계산기
온라인 속도 계산기에 데이터를 입력하여 가속도를 계산할 수 있습니다. 온라인 계산기를 사용하여 가속 및 힘에 대한 속도 방정식을 계산할 수 있습니다. 가속 및 거리 계산기를 사용하려면 속도와 시간도 알아야합니다.