Мы далеки от того, чтобы критиковать штрафы за превышение скорости как инструмент общественной безопасности (и источник муниципальных доходов ), но, возможно, правоохранительным органам следует подумать о том, чтобы переименовать их в «штрафы за превышение скорости».
Позвольте нам сделать наше дело. Видите ли, хотя эти два понятия связаны, слова «скорость» и «скорость» в физике не относятся к одному и тому же.
Скорость, определенная
Скорость – это общее расстояние , которое проходит объект за определенный интервал времени.
Velocity добавляет к разговору кое-что еще. Будучи тем, что физики называют « векторной величиной », скорость включает в себя как величину, так и направление. С другой стороны, скорость — это «скалярная величина», явление, имеющее дело с величиной, но не с направлением .
Майкл Ричмонд, доктор философии, профессор Школы физики и астрономии Рочестерского технологического института, определил скорость как «скорость, с которой смещение изменяется со временем».
Покрытие земли
Что, скажите на милость, такое "смещение"? По сути, это отмечает изменение положения объекта или разницу между тем, где он физически начинается, и тем, где он заканчивается.
Обратите внимание, что изменение положения объекта не всегда равно пройденному им расстоянию. Это может показаться нелогичным, но потерпите нас.
Пробегите один круг по идеальному 8-футовому (2,4-метровому) кругу, и вы преодолеете расстояние в 8 футов.
Тем не менее , вы также вернетесь к исходной начальной точке. Таким образом, это означает, что ваше смещение будет равно 0 футам (т. е. 0 метрам), даже если вы преодолели большее расстояние .
Обучение на примере
Время для другой гипотезы.
Допустим, вы в спортзале ведете светскую беседу. Если бы другой посетитель сказал вам: «Сегодня Гэри пробежал 39,3 фута (12 метров) за три секунды», он бы дал вам его скорость , но не его скорость .
Чтобы вычислить скорость Гэри, нам нужно больше информации.
Если бы наш приятель по спортзалу сказал: «Сегодня Гэри пробежал 39,3 фута (12 метров) на запад за три секунды», то мы бы знали о направлении его движения и хорошо бы начали.
Формула для расчета скорости объекта выглядит следующим образом:
Здесь буквы «v», «d» и «t» соответственно обозначают «скорость», «смещение» и «время». Другими словами, скорость = перемещению, деленному на время .
При использовании этой формулы важно измерять перемещение в метрах и время в секундах. Для простоты предположим, что старый Гэри бежал на запад по совершенно прямой линии длиной 12 метров (32,8 фута), поэтому его перемещение равно пройденному им расстоянию.
Мы также знаем, что ему потребовалось три секунды, чтобы преодолеть разрыв между начальной и конечной точками.
Поэтому, когда мы подставляем числа, мы получаем это:
Следовательно, Гэри, движущийся на запад, имел среднюю скорость 4 метра в секунду (13,12 фута в секунду).
(Здесь важна формулировка. Все, что мы сделали, это рассчитали среднюю скорость Гэри; мы не обращались к теме мгновенной скорости , явлению, которое вносит свой собственный поворот в формулу, разбитую выше.)
Заключительные комментарии
Теперь... о так называемых штрафах за превышение скорости. Если вы когда-либо получали его, то направление, в котором двигался ваш автомобиль в то время, должно быть фактором. Сознательно или нет, об этом думали и вы, и полицейский.
Знаете, что хуже, чем ехать слишком быстро? Слишком быстрая езда в неправильном направлении . (Рассмотрите улицы с односторонним движением. Или даже дороги с двумя полосами движения , которые заставляют автомобилистов с одной стороны двигаться медленнее.)
Так что да, учитывая все, что мы узнали сегодня, мы думаем, вы могли бы доказать, что «штрафы за превышение скорости» действительно должны называться «штрафами за превышение скорости». Или что-то подобное. Всем спокойной ночи.
ВОТ ЭТО ИНТЕРЕСНО
Другие хорошо известные скалярные величины включают температуру, массу и длину — ни одна из них не имеет отношения к направленности. О, но сила? Это полностью векторная величина.
Первоначально опубликовано: 5 января 2022 г.
