Lectia 1: Descrierea miscarii in cuvinte

Viteza scalar si vector

Asa cum pentru distanta si deplasare am definit niste semnificatii distincte putem s-o facem si pentru viteza-scalar si viteza-vector. Puteam desigur sa folosim si aici cuvinte diferite de exemplu iuteala si viteza, dar importanta nu este denumirea cit este important intelesul marimii respective. Pe de alta parte Vectorii au modul si o marime vectoriala include scalarul ca una dintre cele patru aspecte care-l caracterizeaza. Prin urmare in cazul de fata cind o marime poate fi si scalar si vector e mai potrivita denumirea aleasa pentru acest text din lectie.

Viteza-scalar este o marime scalara care se refera la "cit de repede se misca obiectul". Un obiect miscindu-se mai repede are o viteza-scalar mai mare si daca se misca mai incet are o viteza-scalar mai mica. 

Viteza-vector este o marime vectoriala care se refera la "frecventa cu care un biect isi schimba pozitia fata de pozitia anterioara". Imaginati-va o persoana care se misca rapid -un pas inainte unul inapoi - se intoarce mereu de unde a plecat. Pare o comportare de nebun (daca sare coarda este acelasi lucru - cu deosebirea ca nu mai pare asa) dar in punctul in care revine ca si la deplasare avem viteza-vector egala cu "0". Acest dute-vino are o denumire speciala in fizica: oscilatie, si face obiectul unui alt capitol. Pentru ca viteza este definita ca o rata de schimbare a pozitiei o persoana isi poate mari viteza-vector prin marirea deplasarii fata de pozitia anterioara. Fiecare pas al persoanei trebuie sa o duca cit mai departe de pozitia anterioara. de 

Descrierea vitezelor scalar si vector

Descrierea orientarii vectorului viteza este usoara pentru ca este aceeasi cu orientarea miscarii obiectului. Nu conteaza daca obiectul decelereaza sau accelereaza cind se misca spre dreapta viteza este spre dreapta.  La fel pentru o miscare descrisa cu sensul in jos viteza e in jos, etc. Un alt exemplu, un avion se misca spre Vest cu 400 km/ora are viteza-vector 400 km/ora-Vest.
Observatii:
1. Viteza vector are si scalarul inclus prin modulul sau.
2. Pentru acuratete sa spunem ca am omis in exemplele noastre punctele de aplicatie ale orientarii. Cind este important, de ex de unde incepe viteza, se vor preciza toate datele vectorului. Daca nu sint precizate nu inseamna ca nu exista ci pur si simplu in exemplul respectiv nu are importanta sau nu este luat in calcul.

Viteza-scalar medie si Viteza-vector medie

Viteza-scalar medie este calculata astfel: 

Viteza-vector medie este calculata, cu scopul de a sti unde ne aflam, astfel:

Exemple

Calculam:

A fost usor nu? Eleva a calatorit cu o viteza medie de 55 km/ora. Desigur in timpul calatoriei s-a oprit pentru prinz, cumparaturi sau alimentarea automobilului cu benzina etc, dar ce conteaza este viteza medie.

Viteza instantanee

Viteza instantanee - viteza la un moment dat.

Viteza medie - media aritmetica a tuturor vitezelor instantanee aflata prin raportul distanta/timp.

In dreapta sus avem un vitezometru de bord obisnuit care include si distanta parcursa in valori numerice, denumit populer "kilometraj". Viteza instantanee o citim pentru a respecta restrictiile de viteza iar distanta pentru anumite activitati de intretinere a automobilului ca schimbarea uleiului, combustibilului, cauciucurilor etc, legate de aceasta. Viteza medie o aflam prin impartirea diferentei de kilometri din doua citiri, inaintea calatoriei si sfirsitul acesteea, la durata calatoriei cronometrata sau prin ceas. Unele "kilometraje" pot fi resetate (aduse la 0), iar altele au chiar un indicator al vitezei medii care imparte direct nr de kilometrii parcursi la timpul scurs intre doua resetari. Mai mult cele dotate cu calculator pot calcula pentru sofer viteza medie recomandata cu care ar trebui sa mearga daca introduce doua localitati, de plecare si de sosire.

Viteza constanta

Exemple

Profesorul a mers o distanta de 12 metri in 24 secunde, astfel, media viteze-scalar a lui a fost 0.50 m/s. Pentru ca deplasarea este  atunci viteza-vector este 0 m/s. Reamintiti-va ca deplasarea se refera la schimbarea pozitiei si viteza-vector se bazeaza pe aceasta schimbare de pozitie si astfel in acest caz este
 0 m/s.

Exercitiul 1

Exercitiul 2

Clic sageata sa vezi raspunsul ! Elevul are o viteza medie de 9.5 m/min (95 m/10 min) si o viteza-vector medie 5.5 m/min, stinga (55 m, stinga/10 min).

In concluzie, viteza ca scalar si viteza ca vector sint marimi cinematice care au definitii diferite. Viteza ca marime scalara, este distanta (o marime scalara) impartita la timp. Ca scalar viteza nu precizeaza orientarea. Pe de alta parte viteza ca vector depinde de orientare. Vectorul viteza, o marime vectoriala, este raportul in care se schimba pozitia, deplasarea sau pozitia se schimba  (o marime vectoriala) pe unitatea de timp.

Urmeaza >>