Brzina je mjerenje brzine kojom objekt mijenja svoj položaj. Iako se često miješa sa brzinom, za ovo mjerenje potreban je smjer u kojem se objekt kreće. Postoji mnogo različitih vrsta mjerenja brzine, uključujući prosječnu, trenutnu, ubrzanu, radijalnu i kutnu. To je temeljni koncept u fizici i ima mnogo primjena u svakodnevnom životu.
Brzina u odnosu na brzinu
Pojmovi brzina i brzina često se brkaju, au nekim situacijama se koriste naizmjenično. To je, međutim, tehnički netočno, jer brzina uzima u obzir pomak objekta – to jest udaljenost između početne i završne točke – a brzina ne. Ako su uključeni samo prijeđena udaljenost i vrijeme, ono što se mjeri je brzina.
Brzina je skalarna veličina, što znači da je jednostavna količina nečega; samo uključuje koliko se brzo nešto kreće. Znanstveno rečeno, brzina se često mjeri u metrima u sekundi, iako se i jedinice i vrijeme razlikuju u drugim primjenama; automobil koji putuje brzinom od 60 milja na sat (mph) ili 96.5 kilometara na sat (kph), na primjer, kreće se određenom brzinom. Potrebna je samo brzina kretanja — koliko daleko se objekt pomiče tijekom određenog vremena. Ovo je formula za brzinu:
Brzina = udaljenost / vrijeme
Brzina je vektorska veličina, tako da uključuje ne samo količinu, već i kako se kreće u prostoru – smjer. Smjer je određen pomakom, što je udaljenost između mjesta gdje je objekt krenuo i mjesta gdje se zaustavio. To nije nužno jednako prijeđenoj udaljenosti; ako su točke A i točka B udaljene 2 km, ali osoba hoda stazom od 3.5 km da bi došla od A do B, pomak je i dalje 2 km. Smjer od točke A do B mora biti uključen kada se opisuje ovo mjerenje, kao što je “1.4 metra u sekundi, sjever”.
Ovo je formula za brzinu:
Brzina = pomak / vrijeme
Budući da brzina ne uzima u obzir prijeđenu udaljenost, prosječna brzina objekta i njegova prosječna brzina mogu biti vrlo različite. Ako osoba prijeđe put od 3.5 km od točke A do točke B za 45 minuta, ima prosječnu brzinu od 4.66 km/h. Međutim, ako je pomak između A i B samo 2 km prema sjeveru, njezina prosječna brzina je 2.66 km/h, sjeverno.
Trenutačna i konstantna
Postoje dva osnovna načina za davanje brzine objekta. Trenutačna brzina je brzina i smjer kojim se objekt kreće u bilo kojem trenutku, dok je konstantna (ili prosječna) brzina kada se nešto kreće istom brzinom i smjerom tijekom vremena. Na primjer, žena može imati trenutnu brzinu od 1.4 m/s istočno u bilo kojem trenutku kada hoda u tom smjeru. Da bi to bila stalna brzina, ona mora nastaviti hodati u ovom smjeru ovim tempom neko vrijeme. Ako promijeni smjer ili hoda kružnom stazom koja je vraća na početnu točku, ona nema stalnu brzinu jer se ne kreće u istom smjeru istom brzinom.
Ubrzanje
Pojam “ubrzanje” koristi se za objašnjenje kako objekt mijenja svoju brzinu tijekom vremena. Jednostavno rečeno, objekt se ubrzava ili usporava, ali budući da je to vektorska veličina, mora se uključiti i smjer. Objekt koji mijenja svoj smjer, čak i pri konstantnoj brzini, također mijenja svoje ubrzanje. Budući da se brzina mjeri u udaljenosti tijekom vremena, kao što je m/s, ubrzanje se mjeri u udaljenosti tijekom vremena tijekom vremena, ili m/s2.
U fizici, pozitivni (+) i negativni (-) obično označavaju smjer, a ne brzinu; dakle, kada nešto ima negativno ubrzanje, ne mora nužno da se usporava, već se kreće u određenom smjeru. Pozitivan je obično desno ili gore, dok je negativan lijevo ili dolje.
Kutna brzina
Kada se objekt pomiče prema ili udaljavanju od svoje izvorne točke, kaže se da ima radijalnu ili linearnu brzinu. Kutna brzina je kada se objekt rotira oko središnje točke u kružnom kretanju. Kao i druge vrste, mjeri se koliko je objekt putovao tijekom vremena. Budući da se objekt kreće po kružnoj putanji, kutna udaljenost može se mjeriti u radijanima, stupnjevima ili okretajima. Iako se objekt koji se kreće u krugu može vratiti na svoju početnu točku, on ima smjer – u smjeru kazaljke na satu (negativno) ili suprotno od kazaljke na satu (pozitivno).