Радиальная скорость формула: Радиальная скорость — это… Что такое Радиальная скорость?

Содержание

Радиальная скорость — это… Что такое Радиальная скорость?

Радиа́льная ско́рость (в астрономии — лучева́я ско́рость) — проекция скорости точки (на рисунке — A) на прямую (OA), соединяющую ее с выбранным началом координат (O).

В цилиндрической (и полярной) и сферической системах координат — одна из компонент скорости (другая компонента — азимутальная (трансверсальная) скорость). Таким образом, она является обобщённой скоростью в этих системах координат.

По определению, радиальная скорость является скаляром и находится по формуле:

,

где  — орт радиус-вектора.

При этом полная скорость складывается из радиальной и азимутальной частей:

.

Если выразить в координатах, то всегда радиальная скорость равна

Если взять одну из двух точек за начало координат, то радиальная скорость будет определять скорость сближения (если ), либо скорость отдаления (если ) этих точек друг от друга. Согласно этому в астрономии, где началом отсчёта (точкой, где находится наблюдатель) до настоящего времени является Земля, лучевая скорость определяется как скорость объекта (обычно — астрономического) в направлении луча зрения. Эта величина поддаётся измерению с учётом эффекта Доплера. Например, получая спектр с высоким разрешением и сравнивая измеренные длины волн известных спектральных линий с данными лабораторных экспериментов.

Радиальная скорость — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Радиа́льная ско́рость (в астрономии — лучева́я ско́рость) — проекция скорости точки (на рисунке — A) на прямую (OA), соединяющую её с выбранным началом координат (O).

В цилиндрической (и полярной) и сферической системах координат — одна из компонент скорости (другая компонента — азимутальная (трансверсальная) скорость).
Таким образом, она является обобщённой скоростью в этих системах координат.

По определению, радиальная скорость является скаляром и находится по формуле:

vr=v→⋅e→r{\displaystyle v_{r}={\vec {v}}\cdot {\vec {e}}_{r}},

где e→r=r→|r→|{\displaystyle {\vec {e}}_{r}={\frac {\vec {r}}{\left|{\vec {r}}\right|}}} — орт радиус-вектора.

При этом полная скорость складывается из радиальной и азимутальной частей:

v→=vr⋅e→r+vϕ→{\displaystyle {\vec {v}}=v_{r}\cdot {\vec {e}}_{r}+{\vec {v_{\phi }}}}.

Если выразить в координатах, то всегда радиальная скорость равна

vr=drdt=r˙{\displaystyle v_{r}={\frac {dr}{dt}}={\dot {r}}}

Если взять одну из двух точек за начало координат, то радиальная скорость будет определять скорость сближения (если vr<0{\displaystyle v_{r}<0}), либо скорость отдаления (если vr>0{\displaystyle v_{r}>0}) этих точек друг от друга. Согласно этому в астрономии, где началом отсчёта (точкой, где находится наблюдатель) до настоящего времени является Земля, лучевая скорость определяется как скорость объекта (обычно — астрономического) в направлении луча зрения. Эта величина поддаётся измерению с учётом эффекта Доплера. Например, получая спектр с высоким разрешением и сравнивая измеренные длины волн известных спектральных линий с данными лабораторных экспериментов.

Радиальная составляющая вектора скорости — МегаЛекции


 

Вектор скоростипредставляется в виде суммы двух векторов, каждый из которых является составляющей скорости по направлению, задаваемому векторами r0 и p0 соответственно. Первое слагаемое называется радиальной составляющей, а второе — трансверсальной составляющей скорости точки: . Проекции скорости на радиальную и трансверсальную оси имею вид

 

Формула Ривальса

По формуле Ривальса можно найти распределение ускорений, мгновенный центр ускорений, а так же вычислить ускорение центра мгновенного вращения (и скорость мгновенного центра ускорений). Вообще говоря, Ривальс – мутный чел какой-то. В англоязычной литературе эта формула вообще идет без названия, инфы о нем вообще нет.

Эта формула определяет абсолютные ускорения точек твердого тела.

Вектор ускорения точки при естественном способе задания движения.

Вектор ускорения точки лежит в соприкасающейся плоскости и определяется двумя проекциями и ( = 0):

  • проекция ускорения точки на касательную равна первой производной от алгебраической скорости или второй производной от криволинейной координаты точки по времени:

или .

  • проекция ускорения на главную нормаль равна квадрату скорости, деленному на радиус кривизны траектории в данной точке кривой: .

Величины и соответственно называют касательным и нормальным ускорениями точки.

Вектор ускорения является векторной суммой касательной составляющей , направленной вдоль касательной , и нормальной составляющей , направленной вдоль главной нормали : .

Так как эти составляющие взаимно перпендикулярны, то модуль вектора определяется по формуле: .

 

Чему равна производная от вектора постоянного по модуля по скалярному аргументу?

Производная постоянного по модулю вектора по скалярному аргументу есть вектор, перпендикулярный исходному.

 

Абсолютное пространство, абсолютное время.

Абсолютное пространство представляет собой трехмерное, однородное и изотропное неподвижное евклидово пространство.


Абсолютное время считается непрерывно изменяющейся величиной, оно течёт от прошлого к будущему. Время однородно, одинаково во всех точках пространства и не зависит от движения материи

 

Связь полярных и декартовых координат.

17. Движение тела может рассматриваться как результат сложения поступательного движения и вращения тела относительно одной из точек тела, называемой полюсом.

18.Трансверсальная составляющая ускорения точки

Ускорение точки: , где — радиальная и трансверсальная составляющие ускорения точки соответственно. Так как составляющие ускорения взаимно перпендикулярны, то его модуль: .

19. Составляющая же ускорения не отклонит тело от этой прямой, так как является осестремительным переносным ускорением и всегда направлена по этой прямой.

Таким образом, имеем:

Полученное равенство служит математическим выражением теоремы Кориолиса: Абсолютное ускорение точки в сложном движении равно геометрической сумме её переносного ускорения (сумма первых трёх слагаемых в правой части), относительного ускорения (четвёртое слагаемое) и добавочного кориолисова ускорения (последнее слагаемое), равного .

Используя обозначения и , получим запись теоремы Кориолиса в более сжатом виде:

 

Переносное движение точки

Движение точки, обусловленное движением подвижной системы координат, называется переносным движением точки.

 



Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Радиальная скорость — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Радиа́льная ско́рость (в астрономии — лучева́я ско́рость) — проекция скорости точки (на рисунке — A) на прямую (OA), соединяющую её с выбранным началом координат (O).

В цилиндрической (и полярной) и сферической системах координат — одна из компонент скорости (другая компонента — азимутальная (трансверсальная) скорость).
Таким образом, она является обобщённой скоростью в этих системах координат.

По определению, радиальная скорость является скаляром и находится по формуле:

vr=v→⋅e→r{\displaystyle v_{r}={\vec {v}}\cdot {\vec {e}}_{r}},

где e→r=r→|r→|{\displaystyle {\vec {e}}_{r}={\frac {\vec {r}}{\left|{\vec {r}}\right|}}} — орт радиус-вектора.

При этом полная скорость складывается из радиальной и азимутальной частей:

v→=vr⋅e→r+vϕ→{\displaystyle {\vec {v}}=v_{r}\cdot {\vec {e}}_{r}+{\vec {v_{\phi }}}}.

Если выразить в координатах, то всегда радиальная скорость равна

vr=drdt=r˙{\displaystyle v_{r}={\frac {dr}{dt}}={\dot {r}}}

Если взять одну из двух точек за начало координат, то радиальная скорость будет определять скорость сближения (если vr<0{\displaystyle v_{r}<0}), либо скорость отдаления (если vr>0{\displaystyle v_{r}>0}) этих точек друг от друга. Согласно этому в астрономии, где началом отсчёта (точкой, где находится наблюдатель) до настоящего времени является Земля, лучевая скорость определяется как скорость объекта (обычно — астрономического) в направлении луча зрения. Эта величина поддаётся измерению с учётом эффекта Доплера. Например, получая спектр с высоким разрешением и сравнивая измеренные длины волн известных спектральных линий с данными лабораторных экспериментов.

Радиальная скорость Википедия

Радиа́льная ско́рость (в астрономии — лучева́я ско́рость) — проекция скорости точки (на рисунке — A) на прямую (OA), соединяющую её с выбранным началом координат (O).

В цилиндрической (и полярной) и сферической системах координат — одна из компонент скорости (другая компонента — азимутальная (трансверсальная) скорость).
Таким образом, она является обобщённой скоростью в этих системах координат.

По определению, радиальная скорость является скаляром и находится по формуле:

vr=v→⋅e→r{\displaystyle v_{r}={\vec {v}}\cdot {\vec {e}}_{r}},

где e→r=r→|r→|{\displaystyle {\vec {e}}_{r}={\frac {\vec {r}}{\left|{\vec {r}}\right|}}} — орт радиус-вектора.

При этом полная скорость складывается из радиальной и азимутальной частей:

v→=vr⋅e→r+vϕ→{\displaystyle {\vec {v}}=v_{r}\cdot {\vec {e}}_{r}+{\vec {v_{\phi }}}}.

Если выразить в координатах, то всегда радиальная скорость равна

vr=drdt=r˙{\displaystyle v_{r}={\frac {dr}{dt}}={\dot {r}}}

Если взять одну из двух точек за начало координат, то радиальная скорость будет определять скорость сближения (если vr<0{\displaystyle v_{r}<0}), либо скорость отдаления (если vr>0{\displaystyle v_{r}>0}) этих точек друг от друга. Согласно этому в астрономии, где началом отсчёта (точкой, где находится наблюдатель) до настоящего времени является Земля, лучевая скорость определяется как скорость объекта (обычно — астрономического) в направлении луча зрения. Эта величина поддаётся измерению с учётом эффекта Доплера. Например, спектр с высоким разрешением позволяет сравнить измеренные длины волн известными спектральными линиями и определить красное смещение z{\displaystyle z}, вместе с ним и лучевую скорость cz{\displaystyle cz}, где c{\displaystyle c} — скорость света[1].

Примечания

Доплеровская скорость — это… Что такое Доплеровская скорость?



Доплеровская скорость

Радиа́льная ско́рость (в астрономии — лучева́я ско́рость) — проекция скорости точки (на рисунке — A) на прямую (OA), соединяющую его с выбранным (началом координат O).

В цилиндрической (и полярной) и сферической системах координат — одна из компонент скорости (другая компонента — азимутальная (трансверсальная) скорость). Таким образом, она является обобщённой скоростью в этих системах координат.

По определению, радиальная скорость является скаляром и находится по формуле:

,

где  — орт радиус-вектора.

При этом полная скорость складывается из радиальной и азимутально частей:

.

Если выразить в координатах, то всегда радиальная скорость равна

Если взять одну из двух точек за начало координат, то радиальная скорость будет определять скорость сближения (если vr < 0), либо скорость отдаления (если vr > 0) этих точек друг от друга. Согласно этому в астрономии, где началом отсчёта (точкой, где находится наблюдатель) до настоящего времени является Земля, лучевая скорость определяется как скорость объекта (обычно — астрономического) в направлении луча зрения. Эта величина поддаётся измерению с учётом эффекта Доплера. Например, получая спектр с высоким разрешением и сравнивая измеренные длины волн известных спектральных линий с данными лабораторных экспериментов.

Wikimedia Foundation.
2010.

  • Доплер Кристиан
  • Доплера эффект

Смотреть что такое «Доплеровская скорость» в других словарях:

  • доплеровская скорость — Doplerio greitis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Doppler velocity vok. Doppler Geschwindigkeit, f rus. доплерова скорость, f; доплеровская скорость, f pranc. vitesse de Doppler, f …   Fizikos terminų žodynas

  • доплерова скорость — Doplerio greitis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Doppler velocity vok. Doppler Geschwindigkeit, f rus. доплерова скорость, f; доплеровская скорость, f pranc. vitesse de Doppler, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Doplerio greitis — statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Doppler velocity vok. Doppler Geschwindigkeit, f rus. доплерова скорость, f; доплеровская скорость, f pranc. vitesse de Doppler, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Doppler velocity — Doplerio greitis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Doppler velocity vok. Doppler Geschwindigkeit, f rus. доплерова скорость, f; доплеровская скорость, f pranc. vitesse de Doppler, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Doppler-Geschwindigkeit — Doplerio greitis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Doppler velocity vok. Doppler Geschwindigkeit, f rus. доплерова скорость, f; доплеровская скорость, f pranc. vitesse de Doppler, f …   Fizikos terminų žodynas

  • vitesse de Doppler — Doplerio greitis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Doppler velocity vok. Doppler Geschwindigkeit, f rus. доплерова скорость, f; доплеровская скорость, f pranc. vitesse de Doppler, f …   Fizikos terminų žodynas

  • ДОПЛЕРА ЭФФЕКТ — изменение частоты колебаний w или длины волны l, воспринимаемой наблюдателем, при движении источника колебаний и наблюдателя относительно друг друга. Возникновение Д. э. проще всего объяснить на след. примере. Пусть неподвижный источник испускает …   Физическая энциклопедия

  • 47 Большой Медведицы — 47 Ursae Majoris Звезда Наблюдательные данные (Эпоха J2000.0) Прямое восхождение …   Википедия

  • Су-27 — Су 27 …   Википедия

  • АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ — Здесь рассматриваются основные (силовые) элементы конструкций самолетов и воздушно космических летательных аппаратов, современные материалы и важные конструктивные особенности авиационно космической техники. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКТИВНЫХ… …   Энциклопедия Кольера

Радиальная скорость — Википедия. Что такое Радиальная скорость

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Радиа́льная ско́рость (в астрономии — лучева́я ско́рость) — проекция скорости точки (на рисунке — A) на прямую (OA), соединяющую её с выбранным началом координат (O).

В цилиндрической (и полярной) и сферической системах координат — одна из компонент скорости (другая компонента — азимутальная (трансверсальная) скорость).
Таким образом, она является обобщённой скоростью в этих системах координат.

По определению, радиальная скорость является скаляром и находится по формуле:

vr=v→⋅e→r{\displaystyle v_{r}={\vec {v}}\cdot {\vec {e}}_{r}},

где e→r=r→|r→|{\displaystyle {\vec {e}}_{r}={\frac {\vec {r}}{\left|{\vec {r}}\right|}}} — орт радиус-вектора.

При этом полная скорость складывается из радиальной и азимутальной частей:

v→=vr⋅e→r+vϕ→{\displaystyle {\vec {v}}=v_{r}\cdot {\vec {e}}_{r}+{\vec {v_{\phi }}}}.

Если выразить в координатах, то всегда радиальная скорость равна

vr=drdt=r˙{\displaystyle v_{r}={\frac {dr}{dt}}={\dot {r}}}

Если взять одну из двух точек за начало координат, то радиальная скорость будет определять скорость сближения (если vr<0{\displaystyle v_{r}<0}), либо скорость отдаления (если vr>0{\displaystyle v_{r}>0}) этих точек друг от друга. Согласно этому в астрономии, где началом отсчёта (точкой, где находится наблюдатель) до настоящего времени является Земля, лучевая скорость определяется как скорость объекта (обычно — астрономического) в направлении луча зрения. Эта величина поддаётся измерению с учётом эффекта Доплера. Например, получая спектр с высоким разрешением и сравнивая измеренные длины волн известных спектральных линий с данными лабораторных экспериментов.

Связь между радиальной скоростью и расстоянием

Связь между радиальной скоростью и расстоянием

Авторское право © Майкл Ричмонд.
Эта работа находится под лицензией Creative Commons License.


Измерение радиальной скорости

Если мы отправим свет от звезды или галактики через
призма, она распадается на спектр,
с короткой длиной волны (синий свет) на одном конце,
и длинные волны (красный свет) с другой стороны:

На спектр звезды (или галактики) накладываются
серия темных линий.Эти линий поглощения обозначают длины волн.
при которой газы внешней атмосферы звезды поглотили
свет.
Разные газы поглощают свет с разной длиной волны.
Фактически, можно идентифицировать определенные элементы в
спектр звезды (или галактики) по длинам волн света
которые впитываются.

Мы можем измерить длины волн, на которых каждый элемент
поглощает свет в лаборатории здесь, на Земле.
Элемент кальций, например, поглощает свет длин волн.

  • 393.3 нм — линия К
  • 396,8 нм — линия H

Теперь оказывается, что если материал, поглощающий свет, движется
к нам или от нас с радиальной скоростью ,
мы видим сдвиги в локации
линий поглощения:

  • материал движется к нам: переход к более коротким длинам волн (синий)
  • Материал уходит от нас: переход к более длинным волнам (красный)

Это называется эффектом Доплера .Величина сдвига линий зависит от размера
радиальная скорость. Для относительно малых скоростей

                                             радиальная скорость
     сдвиг (нм) = длина волны покоя (нм) * ---------------
                                             скорость света
 

Таким образом, для линий кальция H и K,

     лучевая скорость кальций K кальций K
  -------------------------------------------------- ----
         0 км / сек 393.3 нм 396,8 нм

       100 км / сек 393,4 396,9

      1000 км / сек 394,6 398,1

    10000 км / сек 406,4 410,0
 
Движение звезд и галактик — первые дни

Мы можем измерить скорость звезд в нашем собственном Млечном Пути,
поскольку они вращаются вокруг центра галактики.
Большинство ближайших звезд следует тропами, которые
похож на Солнца.
Как машины едут одинаково по шоссе,
они, кажется, проходят мимо нас относительно
медленно:
мы измеряем скорость от 30 до 50 км / сек,
относительно Солнца.Иногда мы находим звезду с гораздо более высоким
скорость: до 220 км / сек.
Эти «спидеры» не являются частью диска,
но часть ореола нашей галактики.
Они летают далеко выше и ниже плоскости диска,
и масштабируйте диск с очень высокой скоростью.

В начале ХХ века
строительство большого
телескопы на горе Уилсон (60- и 100-дюймовые)
позволил астрономам определять движения
из галактик впервые.

Измерение этих лучевых скоростей было нелегким делом.Даже близлежащие галактики относительно тусклые,
и, в отличие от звезд, их свет рассеивается
на обширной территории.
Милтон Хьюмасон использовал 100-дюймовый телескоп на горе. Уилсон
чтобы получить спектр NGC 7619 в 1929 г., который дал
самая большая лучевая скорость, которую когда-либо видели (до того времени):
3779 км / сек от нас.
В его статье трудности описываются сдержанно:


За прошедший год были обнаружены две спектрограммы N.G.C.7619.
полученные на спектрографе Кассегрена VI
прикреплен к 100-дюймовому телескопу.Этот спектрограф
имеет 24-дюймовую коллимирующую линзу, две призмы и
3-дюймовая камера и дает дисперсию 183 Angstrom.
на миллиметр при 4500. Время экспозиции для
спектрограммы составляли 33 [ч] и 45 [ч] соответственно.

При шести часах в сутки на каждую экспозицию уходило не менее пяти ночей!

Диаграмма Хаббла

Эдвин Хаббл изучал галактики, используя самый большой
телескопы в мире (тогда на Маунт Вильсон).
Он сфотографировал близлежащие галактики и попытался найти
способы определения их расстояний.В двадцатые годы его лучший метод
(и это было не очень хорошо)
была основана на самых ярких звездах в галактике .
Он предположил, что все самые яркие звезды
такой же абсолютной светимости, стандартных свечей ;
сравнивая видимую яркость самых ярких
звезд в разных галактиках, он мог вычислить
расстояния.

Оказывается, Хаббл допустил несколько ошибок в своем
измерения расстояний; один из самых серьезных был
ошибочно принимая компактные облака светящегося газа — области HII —
в некоторых галактиках по самым ярким звездам в них.Хотя его относительные расстояния были неплохими,
его абсолютные расстояния были слишком малы.

Когда Хаббл построил скорости
близлежащие галактики на их расстоянии,
он обнаружил сильную корреляцию:

Хаббл использовал наклон линии на этой диаграмме.
чтобы определить то, что стало известно как
Постоянная Хаббла :

                  лучевая скорость (км / сек)
       H0 = --------------------------
                       расстояние (Мпк)
 

Более поздние измерения с использованием
Техника флуктуации яркости поверхности,
показывают аналогичную корреляцию, но дают много
меньшее значение H0 .

Косвенное свидетельство связи расстояние / скорость далеко

Когда мы смотрим на далекие галактики, мы можем видеть линии поглощения
сдвиг на очень большие суммы:

Это говорит нам о том, что галактики удаляются от нас.
на очень больших скоростях.
К сожалению, на таких очень больших расстояниях
мы не можем точно измерить расстояния.

Но
, если , мы готовы принять несколько дополнительных предположений,
мы можем заглянуть намного дальше во Вселенную, чтобы увидеть,
лучевая скорость объектов продолжает увеличиваться
линейно с их (предполагаемым) расстоянием.

Если все сверхновые типа Ia имеют одинаковую абсолютную светимость,
и если лучевые скорости их родительских галактик
линейно возрастают с расстоянием,
затем график их величины (логарифм яркости)
по сравнению с (логарифмом) красного смещения
должна быть прямая линия.
Большой обзор сверхновых, проведенный астрономами Чили
(Hamuy et al., AJ 112, 2398, 1996).
показывает ожидаемую корреляцию:

Если все галактики ярчайшего скопления имеют одинаковую абсолютную светимость,
и если лучевая скорость галактики линейно возрастает с расстоянием,
затем график их величины (логарифм яркости) в зависимости от
(логарифм) красного смещения
должна быть прямая линия.Недавняя работа Коллинза и Манна (MNRAS 297, 128, 1998)
показывает, что это так, по крайней мере, примерно:

Радиальная скорость и красное смещение

Астрономы часто используют радиальную скорость как замену расстоянию.
Например, вы можете услышать, как астроном сказал:


«Эй, Джейн, как далеко скопление комы?»

«Около 7000 километров в секунду».

«Крысы, это слишком далеко для нас, чтобы использовать технику TRGB… »

Но есть еще одна величина, связанная с лучевой скоростью,
которые астрономы используют еще чаще:
красное смещение .
Мы используем его, потому что это то, что мы фактически измеряем по спектрам:
коэффициент, по которому линии поглощения или излучения
сдвинулись с их остальных значений.

                        наблюдаемая длина волны
       красное смещение z = ------------------- - 1
                          длина волны покоя
 

Так, например, если мы знаем, что K-линия кальция
имеет длину волны покоя 393.3 нанометра,
и мы наблюдаем это в спектре слабой галактики
на длине волны 550,0 нм,
тогда

                          550.0 нм
       красное смещение z = ---------- - 1
                          393,3 нм

                     = 1,40 - 1

                     = 0,40
 

Для очень далеких объектов, движущихся от нас с очень высокой скоростью,
мы иногда видим красное смещение больше единицы.
Как это возможно?
Галактика движется быстрее скорости света?

Нет.На очень высоких скоростях формула доплеровского сдвига меняется
немного.
Формула низкой скорости

                                             радиальная скорость
     сдвиг (нм) = длина волны покоя (нм) * ---------------
                                             скорость света
 

можно переставить, чтобы получить радиальную скорость для некоторых наблюдаемых
сдвиг длины волны:

                                                 сдвиг
     лучевая скорость = (скорость света) * ---------------
                                             длина волны покоя

                                               
                      = (скорость света) * z
 

При больших сменах необходимо учитывать эффекты специальных
относительности, что приводит к

                                                      2
                                               (г + 1) - 1
     лучевая скорость = (скорость света) * [------------]
                                                      2
                                               (г + 1) + 1
 

Так, например,

самый далекий квазар из когда-либо измеренных
имеет спектр, который показывает Лайман-альфа
линия излучения (обычно 121.6 нм = 1216 Ангстрем)
в сдвинутом
длина волны около 8300 Ангстрем:

Таким образом, квазар имеет красное смещение

                        наблюдаемая длина волны
       красное смещение z = ------------------- - 1
                          длина волны покоя

                         8300 Ангстрем
                     = ---------------- - 1
                         1216 Ангстрем


                     = 5,82

 

Следовательно, его лучевая скорость равна

                                                      2
                                               (г + 1) - 1
     лучевая скорость = (скорость света) * [------------]
                                                      2
                                               (г + 1) + 1

                                                    
                                              (6.82 * 6,82) - 1
                      = (300000 км / сек) * --------------
                                              (6,82 * 6,82) +1
                                                
                                              
                      = (300000 км / сек) * 0,958
                                              
                                                
                      = 287000 км / сек
 

Для получения дополнительной информации см.

Авторское право © Майкл Ричмонд.Эта работа находится под лицензией Creative Commons License.

.

Формула скорости

Скорость — это мера того, насколько быстро движется объект. Итак, скорость — это изменение положения объекта, деленное на время. Скорость имеет величину (значение) и направление. Единица измерения скорости — метры в секунду (м / с).

v = скорость (м / с)

x f = конечное положение (м)

x i = начальное положение (м)

т = время, в которое происходит изменение (с)

Δ x = краткая форма для «изменения» положения (м)

Вопросы по формуле скорости:

1) Парусник участвует в гонке на 1000 м. , и он пересекает линию старта уже на полной скорости.Он достигает финиша ровно за 1 минуту 20 секунд (= 80,0 с). Какая скорость парусника?

Ответ: Начальная позиция — это начальная линия, которой мы можем присвоить значение x i = 0,00 м . Финиш — на 1000 м от начала, поэтому x f = 1000 м . Время, необходимое парусной лодке, чтобы преодолеть это расстояние, составляет t = 80,0 с . Скорость можно найти с помощью уравнения:

v = 12.5 м / с

Скорость 12,5 м / с , в направлении финиша.

2) Каждый этаж в высотном здании имеет высоту 3,00 м . Во время движения лифт в этом здании движется с постоянной скоростью 1,50 м / с . Если первый этаж находится в позиции 0,00 м , второй этаж находится в позиции 3,00 м и т. Д., Сколько времени нужно, чтобы лифт поднялся с шестого (6 -го ) на восемнадцатый. (18 ) этаж?

Ответ: Начальное и конечное положение лифта можно определить по номерам этажей и расстоянию между этажами.Начальный этаж — 6, поэтому начальное положение:

x i = (6) (3,00 м)

x i = 18,0 м

, а последний этаж — 18, поэтому конечное положение:

x f = (18) (3,00 м)

x f = 54,0 м

Скорость (которую мы предполагаем постоянной) составляет v = 1,50 м / с . Время необходимо найти, поэтому измените уравнение:

t = 24.0 с

Время, за которое лифт перемещается с шестого на восемнадцатый этаж, составляет 24,0 секунд.

.

Список всепогодных формул

Энергия ветра

Формула:

Энергия ветра = (0,5 * D * E * V * A 3 )

Где,
D — Плотность E — Энергоэффективность V — Скорость ветра
A — Площадь ветряной мельницы

Связанный калькулятор:

Относительная влажность, точка росы

Формула:

e s = 6,112 × exp (17,67 × T / T + 243,5)
e w = 6,112 × exp (17,67 × T w / T w +243,5)
e = e w -p sta × (TT w ) × 0.00066 × (1 + 0,00115 × T w )

p sta (дюймы Hg в mb) = p sta × 33,8639
p sta (дюймы Hg в mb) = p sta × 1,333224
T dc = (T d -32) × (5/9)
T dk = (T d +459,67) × 5/9


Где,

T = Температура воздуха
T w = температура влажного термометра
p sta = Давление станции
e w = Давление пара в зависимости от температуры смоченного термометра
e s = Давление насыщенного пара
e = фактическое давление пара
rh = Относительная влажность
T d = температура точки росы
по Фаренгейту
T dc = температура точки росы в градусах Цельсия
T dk = Температура точки росы в кельвинах

Соответствующий калькулятор:

Точка росы по влажному термометру

Формула:

1) Температура точки росы
T d = [243.5 x ln (e / 6,112)] / [17,67 — ln (e / 6,112)]
e = (es x rh) / 100
es = 6,112 x e (17,67xT) / (T + 243,5)
2) Температура влажного термометра
E wg = 6,112 xe (17,67xT w ) / (T w +243,5)
например = E wg — P sta x (T — T w ) x 0,00066 x (1 + (0,00115 x T w ))
T w = ΣN ∀ E d ≠ 0
E d = e — например,

Где,

T d = Температура точки росы
T w = Температура влажного термометра
T = Температура
rh = Относительная влажность
P sta = Фактическое давление в станции
e = Давление пара
es = Давление насыщенного пара
E d = Разница давлений пара
N = увеличение на 10 и последовательные E d имеют противоположный знак, приращение делится на 10.Его максимальное значение E d равно нулю или абсолютное значение E d больше 0,05

Соответствующий калькулятор:

Радиальная скорость циклона

Используемая формула:
V радиально = [(p частиц — p воздух ) rw 2 d 2 ] / (18 u)

Где
v радиальная = Радиальная скорость циклона
p частиц = Плотность частиц
p воздух = Плотность воздуха = Радиальное расстояние w = Скорость вращенияd = Диаметр частицы u = Вязкость воздуха

Соответствующий калькулятор:

Основание облака

Формула:

Основание облака = ((Температура — точка росы) / 4.4) * 1000)

Где:
Температура à ⠀ œ количество тепла или холода, измеренное термометром.
Точка росы à ¢ ⠬⠀ œ температура, до которой воздух должен быть охлажден, чтобы произошло насыщение.

Связанный калькулятор:

Сбор дождевой воды

Формула:

Сбор осадков = Площадь крыши x Количество осадков x Эффективность сбора

Связанный калькулятор:

Потребление энергии

Используемая формула:

Ватт потребляемой энергии = (Размер оборудования / SEER),
потребляемая энергия (кВтч) = потребляемая энергия ватт / 1000,
Стоимость = потребляемая энергия (кВтч) x часы x тариф на электроэнергию.

Связанный калькулятор:

Насыщенное / фактическое соотношение смешивания

Формула:

Где,

e = Фактическое давление пара,

e s = Давление насыщенного пара,

p sta = Давление станции,

w = Фактическое соотношение смешивания,

w s = насыщенное соотношение смешивания,

rh = Относительная влажность.

Связанный калькулятор:

Виртуальная температура сухого воздуха

Формула:

Где,
T v = Виртуальная температура,
T = Температура воздуха,
T d = Температура точки росы,
P sta = Давление станции.

Связанный калькулятор:

Насыщенное / фактическое давление водяного пара

Формула:
 
e = 6,11 * 10 S d
e s = 6,11 * 10 S
rh = (e * 100 ) / e с
S d = (7,5 * T d ) / (237,7 + T d )
S = (7,5 * T) / (237,7 + T)

Где,
e = Фактическое давление пара,
e с = давление насыщенного пара,
rh = относительная влажность,
T d = температура точки росы в градусах Цельсия,
T = температура в градусах Цельсия.

Связанный калькулятор:

Коррекция показаний температурного барометра

Формула:

R = O × ((T — 28.630) / (1.1123 × T + 10978))
S = O + R


Где,

R = Корректировка барометра настройки
S = Коррекция нового показания барометра
O = наблюдаемое показание барометра
T = градусы температуры воздуха

Соответствующий калькулятор:

Коррекция показаний барометра температуры ASL

Формула:

R 1 = O x ((T — 28.630) / (1,1123 x T + 10978))
R 2 = — 29,92126 x (1 — (1/10 (0,0081350 x H) / (T + (0,00178308 x H)) ))
R = R 1 + R 2
S = O + R


Где,

R = Корректировка барометра настройки
S = Коррекция нового показания барометра
O = наблюдаемое показание барометра
T = температура воздуха
градусов
H = над уровнем моря

Соответствующий калькулятор:

Корректировка показаний барометра силы тяжести, высоты и температуры

Формула:

R 1 = O x (-0.002637 x cos (2L) + 0,000006 x cos 2 (2L)) — 0,00005
R 2 = O x ((T — 28,630) / (1,1123 x T + 10978))
R 3 = — 29,92126 x (1 — (1/10 (0,0081350 x H) / (T + (0,00178308 x H)) ))
R = 1 + R 2 + R 3
S = O + R


Где,

R = Корректировка барометра настройки
S = Коррекция нового показания барометра
O = наблюдаемое показание барометра
L = Широта
T = температура воздуха
градусов
H = над уровнем моря

Соответствующий калькулятор:

Поправка на показания гравитационного барометра

Формула:

R = O x (- 0.002637 x cos (2L) + 0,000006 x cos 2 (2L)) — 0,00005
S = O + R


Где,

R = Корректировка барометра настройки
S = Коррекция нового показания барометра
O = наблюдаемое показание барометра
L = Широта

Связанный калькулятор:

Поправка на показания барометра над уровнем моря

Формула:

R = — 29,92126 x (1 — (1/10 (0,0081350 x H) / (T + (0,00178308 x H)) ) )
S = O + R


Где,

R = Корректировка барометра настройки
S = Коррекция нового показания барометра
O = наблюдаемое показание барометра
H = над уровнем моря
T = Температура (509.67)

Связанный калькулятор:

Объем осадков

Формула:

Объем воды (V) = Площадь водосбора × Высота осадков

Связанный калькулятор:

.

Как рассчитать формулу угловой скорости

Формула угловой скорости: n физика, угловая скорость относится к тому, насколько быстро объект вращается или вращается относительно другой точки, то есть насколько быстро угловое положение или ориентация объекта изменяется со временем. Есть два типа угловой скорости: орбитальная угловая скорость и угловая скорость вращения. Угловая скорость вращения указывает на то, насколько быстро твердое тело вращается относительно центра вращения.Орбитальная угловая скорость относится к тому, насколько быстро точечный объект вращается вокруг фиксированного начала координат, то есть скорость изменения его углового положения относительно начала координат во времени. Обычно угловая скорость измеряется в углах в единицу времени, например радиан в секунду. Единица измерения угловой скорости в системе СИ выражается в радианах в секунду, причем радиан имеет безразмерное значение, равное единице, поэтому единицы измерения угловой скорости в системе СИ представлены как 1 / сек . Угловая скорость обычно обозначается символом омега ( ω , иногда Ω ).По соглашению, положительная угловая скорость означает вращение против часовой стрелки, а отрицательная — по часовой стрелке.

Например, геостационарный спутник совершает один оборот в день над экватором, или 360 градусов за 24 часа, и имеет угловую скорость ω = 360/24 = 15 градусов в час, или 2π / 24 ≈ 0,26 радиана в час. Если угол измеряется в радианах, линейная скорость равна радиусу, умноженному на угловую скорость, {\ displaystyle v = r \ omega}. При радиусе орбиты 42000 км от центра Земли скорость спутника в космосе составляет v = 42000 × 0.26 ≈ 11000 км / час. Угловая скорость положительна, поскольку спутник движется на восток вместе с вращением Земли (против часовой стрелки над северным полюсом).

Как рассчитать формулу угловой скорости

В трех измерениях угловая скорость представляет собой псевдовектор, величина которого измеряет скорость, с которой объект вращается или вращается, а ее направление указывает перпендикулярно плоскости мгновенного вращения или углового смещения. Ориентация угловой скорости условно задается правилом правой руки.

Формула для угловой скорости

В простейшем случае кругового движения на радиусе {\ displaystyle r} с положением, заданным угловым смещением {\ displaystyle \ phi (t)} от оси x, орбитальная угловая скорость — это скорость изменения угла с относительно времени: {\ displaystyle \ omega = {\ tfrac {d \ phi} {dt}}}. Если {\ displaystyle \ phi} измеряется в радианах, расстояние от оси x вокруг круга до частицы равно {\ displaystyle \ ell = r \ phi}, а линейная скорость равна {\ displaystyle v (t) = {\ tfrac {d \ ell} {dt}} = r \ omega (t)}, так что {\ displaystyle \ omega = {\ tfrac {v} {r}}}.

В общем случае частицы, движущейся в плоскости, орбитальная угловая скорость — это скорость, с которой вектор положения относительно выбранной точки отсчета «выметает» угол. На диаграмме показан вектор положения {\ displaystyle \ mathbf {r}} от начала координат {\ displaystyle O} до частицы {\ displaystyle P} с его полярными координатами {\ displaystyle (r, \ phi)}. (Все переменные являются функциями времени {\ displaystyle t}.) Частица имеет линейное разделение скорости как {\ displaystyle \ mathbf {v} = \ mathbf {v} _ {\ |} + \ mathbf {v} _ {\ perp }}, с радиальным компонентом {\ displaystyle \ mathbf {v} _ {\ |}}, параллельным радиусу, и поперечно-радиальным (или тангенциальным) компонентом {\ displaystyle \ mathbf {v} _ {\ perp}} перпендикулярно радиусу.Когда радиальная составляющая отсутствует, частица движется вокруг начала координат по окружности; но когда нет поперечно-радиального компонента, он движется по прямой от начала координат. Поскольку при радиальном движении угол остается неизменным, только поперечно-радиальная составляющая линейной скорости вносит вклад в угловую скорость.

Угловая скорость ω — это скорость изменения углового положения относительно времени, которая может быть вычислена из поперечной радиальной скорости как:

{\ displaystyle \ omega = {\ frac {d \ phi} {dt}} = {\ frac {v _ {\ perp}} {r}}.}

Здесь поперечная радиальная скорость {\ displaystyle v _ {\ perp}} — это величина со знаком {\ displaystyle \ mathbf {v} _ {\ perp}}, положительная для движения против часовой стрелки, отрицательная для движения по часовой стрелке. Если взять полярные координаты для линейной скорости {\ displaystyle \ mathbf {v}}, получаем величину {\ displaystyle v} (линейную скорость) и угол {\ displaystyle \ theta} относительно радиус-вектора; в этих терминах {\ displaystyle v _ {\ perp} = v \ sin (\ theta)}, так что

{\ displaystyle \ omega = {\ frac {v \ sin (\ theta)} {r}}.{\ perp} = (- y, x)}.

В двух измерениях угловая скорость — это число со знаком плюс или минус, указывающее ориентацию, но не указывающее в направлении. Знак условно считается положительным, если радиус-вектор вращается против часовой стрелки, и отрицательным, если по часовой стрелке. Тогда угловая скорость может быть названа псевдоскалярной, числовой величиной, которая меняет знак при инверсии четности, такой как инвертирование одной оси или переключение двух осей.

Как рассчитать угловую скорость по оборотам?

оборотов в минуту можно преобразовать в угловую скорость в градусах в секунду, умножив оборотов в минуту на 6, так как один оборот составляет 360 градусов и 60 секунд в минуту.Если об / мин равно 1 об / мин , угловая скорость в градусах в секунду будет 6 градусов в секунду, так как 6 умноженное на 1 равно 6.

Какая формула для угловой скорости?

Чтобы получить нашу вторую формулу для угловой скорости , мы признаем, что тета дается в радианах, а определение радианной меры дает theta = s / r. Таким образом, мы можем подставить theta = s / r в нашу первую формулу угловой скорости .Это дает w = (s / r) / t.

Обороты совпадают с угловой скоростью?

Угловая скорость оборотов оборотов. Что-то крутится. Это сокращение от количества оборотов в минуту. Другие связанные единицы, которые выражают то же свойство , — градусы в секунду и радианы в секунду.

Формула средней угловой скорости

Во-первых, когда вы говорите об «угловом» чем-либо, будь то скорость или какая-то другая физическая величина, осознайте, что, поскольку вы имеете дело с углами, вы говорите о путешествии по кругам или их частям.Вы можете вспомнить из геометрии или тригонометрии, что длина окружности равна его диаметру, умноженному на константу пи, или πd . (Значение пи составляет около 3,14159.) Это чаще всего выражается в терминах радиуса окружности r , который составляет половину диаметра, в результате чего длина окружности 2πr .

Кроме того, вы, вероятно, где-то по пути узнали, что круг состоит из 360 градусов (360 °). Если вы переместитесь на расстояние S по окружности, то угловое смещение θ будет равно S / r.Таким образом, один полный оборот дает 2πr / r, что оставляет 2π. Это означает, что углы меньше 360 ° могут быть выражены в единицах числа пи или, другими словами, в радианах.

Взяв всю эту информацию вместе, вы можете выразить углы или части круга в единицах, отличных от градусов:

1 радиан = (360 ° / 2π) = 57,3 °,

В то время как линейная скорость выражается в длине в единицу времени, угловая скорость измеряется в радианах в единицу времени, обычно в секунду.

Если вы знаете, что частица движется по круговой траектории со скоростью v на расстоянии r от центра круга, причем направление v всегда перпендикулярно радиусу круга, тогда угловая скорость может быть записана как

, где ω — греческая буква омега. Единицы угловой скорости — радианы в секунду; вы также можете рассматривать эту единицу как «обратные секунды», потому что v / r дает м / с, деленные на m, или с -1 , что означает, что радианы технически являются безразмерной величиной.

Формула центростремительного ускорения, угловая скорость

Формула углового ускорения выводится так же, как и формула угловой скорости: это просто линейное ускорение в направлении, перпендикулярном радиусу окружности (эквивалентно, его ускорение по касательной к круговой траектории в любой точке) делится на радиус круга или части круга, который равен:

, потому что для кругового движения a t = ωr / t = v / t.

α , как вы, наверное, знаете, это греческая буква «альфа». Индекс «t» здесь означает «касательную».

Как ни странно, вращательное движение может иметь другой вид ускорения, называемый центростремительным («центростремительное») ускорением. Это дается выражением:

Это ускорение направлено к точке, вокруг которой вращается рассматриваемый объект. Это может показаться странным, поскольку объект не приближается к этой центральной точке, поскольку радиус r фиксирован.Думайте о центростремительном ускорении как о свободном падении, при котором нет опасности удара объекта о землю, потому что сила, притягивающая объект к нему (обычно сила тяжести), в точности компенсируется тангенциальным (линейным) ускорением, описываемым первым уравнением в эта секция. Если бы a c не было равно a t , объект либо улетел бы в космос, либо вскоре врезался бы в середину круга.

Формула угловой скорости Физика

Прежде чем мы перейдем к угловой скорости, мы сначала рассмотрим линейную скорость. Линейная скорость применяется к объекту или частице, движущимся по прямой линии. Это скорость изменения положения объекта во времени.

Линейная скорость может быть рассчитана по формуле v = с / t , где v = линейная скорость, с = пройденное расстояние и t = время, необходимое для преодоления расстояния. Например, если я проехал 120 миль за 2 часа, то для расчета моей линейной скорости я бы вставил с = 120 миль и t = 2 часа в мою формулу линейной скорости, чтобы получить v = 120 / 2 = 60 миль в час.Один из наиболее распространенных примеров линейной скорости — это ваша скорость при движении по дороге. Ваш спидометр показывает вашу скорость в милях в час. Это скорость изменения вашего положения относительно времени, другими словами, ваша скорость — это ваша линейная скорость.

Перед тем, как перейти к угловой скорости, необходимо рассмотреть еще одну вещь — радианы. Когда мы имеем дело с угловой скоростью, мы используем радианную меру угла, поэтому важно, чтобы мы были знакомы с радианной мерой.Техническое определение радиан. Измерение — это длина дуги, образованной углом, деленная на радиус круга, частью которого является угол, где подразумеваемый означает, что она должна быть противоположной углу и продолжаться от одной точки на круг к другому, оба отмечены углом. Это говорит нам, что угол тета = с / r радиан, где с = длина дуги, соответствующей тета, и r = радиус круга, частью которого является тета.

Формула угловой скорости в линейную скорость Поскольку большинство из нас привыкли к градусному измерению углов, удобно, что мы можем легко преобразовать градус в радиан, умножив градус на пи / 180. Например, угол 45 градусов имеет мера в радианах 45 (пи / 180), что равно пи / 4 радиана.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *