каким прибором измеряется скорость в самолёте. Измеряется скорость

Что такое скорость, и в чём она измеряется?

Скорость — одно из базовых физических понятий. Но сталкиваемся мы с ним не только в школе. В повседневной жизни нам ежедневно приходится определять и учитывать свою или чужую скорость — например, чтобы рассчитать, сколько времени займет дорога, когда ждать гостей, и так далее. Любопытно разобраться, что же именно подразумевается под скоростью, и как ее находят.

Скорость — как звучит определение понятия?

Скорость — не абстрактный термин. Он тесно связан с другими физическими понятиями — такими, как время и расстояние. Для того, чтобы найти конкретную скорость человека и объекта, нужно обязательно соотносить ее с каким-то расстоянием и со временем, затраченным на прохождение этого расстояния.

И само определение термина звучит следующим образом: скорость — это расстояние, которое проходит некий объект за конкретный временной интервал. Обозначается физическое понятие латинской буквой v. А чтобы определить скорость, нужно воспользоваться очень простой формулой:

Скорость = расстояние : время, или v = S : t.

Формула свободно видоизменяется. Если по условиям задачи скорость уже известна, но необходимо вычислить расстояние или время, применяются следующие формулы:

расстояние = скорость * время, или S = v * t;
время = расстояние : скорость, или t = S : v.

Измеряется скорость в единицах расстояния, поделенных на единицы времени, и записывается через косую черту. Например, скорость пешеходов и машин принято измерять в километрах, пройденных за час, и записывать, как «км/ч». Для космических кораблей скорость измеряется в километрах в секунду, скорость ветра принято рассчитывать по метрам в секунду.

От чего зависит скорость?

Разные объекты проходят одно и то же расстояние за разное время. В частности, с неодинаковой скоростью движутся самолеты и автомобили, теплоходы и велосипеды, сильно отличается пешая скорость разных людей.

По сути, скорость зависит от мощности механического устройства, от силы воды или ветра, от возможностей конкретных людей. А если отвечать на вопрос с точки зрения физики, то скорость определяется расстоянием и временем движения — что и заложено в основной формуле.

Скорость подразделяется на разные виды. Например, бывает начальная скорость — та, с которой некий объект начинает движение, даже если потом он движется намного быстрее. Бывает мгновенная скорость — то есть, скорость движения в конкретный момент времени. Еще есть средняя скорость — ее высчитывают для объектов, скорость движения которых во время прохождения некоего расстояния несколько раз сильно меняется.

Скорость

Скорость – это количественная характеристика движения тела.

Средняя скорость – это физическая величина, равная отношению вектора перемещения точки к промежутку времени Δt, за который произошло это перемещение. Направление вектора средней скорости совпадает с направлением вектора перемещения . Средняя скорость определяется по формуле:

Мгновенная скорость, то есть скорость в данный момент времени – это физическая величина, равная пределу, к которому стремится средняя скорость при бесконечном уменьшении промежутка времени Δt:

Иными словами, мгновенная скорость в данный момент времени – это отношение очень малого перемещения к очень малому промежутку времени, за который это перемещение произошло.

Вектор мгновенной скорости направлен по касательной к траектории движения тела (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Вектор мгновенной скорости.

В системе СИ скорость измеряется в метрах в секунду, то есть единицей скорости принято считать скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором за одну секунду тело проходит путь в один метр. Единица измерения скорости обозначается м/с. Часто скорость измеряют в других единицах. Например, при измерении скорости автомобиля, поезда и т.п. обычно используется единица измерения километр в час:

1 км/ч = 1000 м / 3600 с = 1 м / 3,6 с или 1 м/с = 3600 км / 1000 ч = 3,6 км/ч

Сложение скоростей

Скорости движения тела в различных системах отсчёта связывает между собой классический закон сложения скоростей.

Скорость тела относительно неподвижной системы отсчёта равна сумме скоростей тела в подвижной системе отсчёта и самой подвижной системы отсчёта относительно неподвижной.

Например, пассажирский поезд движется по железной дороге со скоростью 60 км/ч. По вагону этого поезда идет человек со скоростью 5 км/ч. Если считать железную дорогу неподвижной и принять её за систему отсчёта, то скорость человека относительно системы отсчёта (то есть относительно железной дороги), будет равна сложению скоростей поезда и человека, то есть

60 + 5 = 65, если человек идёт в том же направлении, что и поезд и 60 – 5 = 55, если человек и поезд движутся в разных направлениях

Однако это справедливо только в том случае, если человек и поезд движутся по одной линии. Если же человек будет двигаться под углом, то придётся учитывать этот угол, вспомнив о том, что скорость – это векторная величина.

А теперь рассмотрим описанный выше пример более подробно – с деталями и картинками.

Итак, в нашем случае железная дорога – это неподвижная система отсчёта. Поезд, который движется по этой дороге – это подвижная система отсчёта. Вагон, по которому идёт человек, является частью поезда.

Скорость человека относительно вагона (относительно подвижной системы отсчёта) равна 5 км/ч. Обозначим её буквой Ч.

Скорость поезда (а значит и вагона) относительно неподвижной системы отсчёта (то есть относительно железной дороги) равна 60 км/ч. Обозначим её буквой В. Иначе говоря, скорость поезда – это скорость подвижной системы отсчёта относительно неподвижной системы отсчёта.

Скорость человека относительно железной дороги (относительно неподвижной системы отсчёта) нам пока неизвестна. Обозначим её буквой .

Свяжем с неподвижной системой отсчёта (рис. 1.7) систему координат ХОY, а с подвижной системой отсчёта – систему координат XПОПYП (см. также раздел Система отсчёта). А теперь попробуем найти скорость человека относительно неподвижной системы отсчёта, то есть относительно железной дороги.

За малый промежуток времени Δt происходят следующие события:

Человек перемещается относительно вагона на расстояние Ч
Вагон перемещается относительно железной дороги на расстояние B

Тогда за этот промежуток времени перемещение человека относительно железной дороги:

= Ч + B

Это закон сложения перемещений. В нашем примере перемещение человека относительно железной дороги равно сумме перемещений человека относительно вагона и вагона относительно железной дороги.

Рис. 1.7. Закон сложения перемещений.

Закон сложения перемещений можно записать так:

= ΔЧ • Δt + ΔB • Δt

Скорость человека относительно железной дороги равна:

= / Δt Так как

= Ч + B

то

Скорость человека относительно вагона:

ΔЧ = Ч / Δt Скорость вагона относительно железной дороги: ΔB = B / Δt Поэтому скорость человека относительно железной дороги будет равна: = ΔЧ + ΔB Это закон сложения скоростей:

Скорость тела относительно неподвижной системы отсчёта равна сумме скоростей тела в подвижной системе отсчёта и скорости самой подвижной системы отсчёта относительно неподвижной.

av-physics.narod.ru

каким прибором измеряется скорость в самолёте

Видишь ли, у самолёта не одна скорость, которую измеряют.

Скорость полета самолета измеряют относительно воздушного потока и относительно поверхности земли. Причем рассматривают как горизонтальную, так и вертикальную составляющие скорости. Различают истинную воздушную скорость — скорость полета самолета относительно воздушного потока, индикаторную (приборную) скорость — скорость полета самолета относи тельно воздушного потока у земли при таком же динамическом давлении (скоростном напоре) как на данной высоте, и путевую скорость — скорость полета самолета относительно поверхности земли. Путевая скорость равна геометрической сумме горизонтальных составляющих истинной воздушной скорости и скорости ветра. Безразмерной характеристикой скорости полета самолета является число М, равное отношению истинной воздушной скорости к скорости звука. Приборы, предназначенные для измерения индикаторной скорости, называются указателями индикаторной скорости, а приборы, определяющие истинную воздушную скорость, — указателями истинной воздушной скорости. Часто применяются комбинированные указатели скорости (КУС) , сочетающие в себе оба выше названных. Приборы, предназначенные для измерения числа М, называются М-метрами или указателями числа М. Известно несколько методов измерения скорости полета самолета. Среди них следует отметить аэродинамический, доплеровский и инерциальный. Аэродинамический метод измерения скорости полета основан на измерении динамического давления скоростного напора воздуха, функционально связанного со скоростью полета. Этот метод положен в основу большинства существующих указателей индикаторной скорости и истинной воздушной скорости, а также указателей числа М. Доплеровский метод измерения скорости полета сводится к измерению разности частот радиосигналов — излучаемого к земной поверхности и отраженного от нее. Инерциальный метод измерения скорости основан на измерении ускорений и однократном интегрировании полученных сигналов. Доплеровский и инерциальный методы применяются для измерения путевой скорости.

Соответственно приборы разные и названий достаточно много. Также в последнее время её иногда замеряют просто по спутнику, по технологии типа GPS

otvet.mail.ru