Calcolatore della Velocità

Questo calcolatore della velocità è uno strumento completo che ti permette di stimare la velocità media di un oggetto. Se ti è capitato di chiederti come si trova la velocità, qui puoi farlo in tre modi diversi.

• Il primo si basa sulla definizione di velocità di base che utilizza la nota equazione della velocità;
• Il secondo metodo calcola la variazione di velocità causata dall'accelerazione in uno specifico intervallo di tempo.
• Infine, la terza parte del calcolatore della velocità fa uso della formula della velocità media, che può essere utile se devi analizzare viaggi con diverse velocità su diverse distanze.

Abbiamo preparato anche un breve ma informativo articolo sulla velocità. Continua a leggere per scoprire cos'è la formula della velocità e quali sono le unità di misura della velocità più comuni. Sapevi che c'è una differenza sostanziale tra velocità media e velocità? Ne abbiamo parlato dal punto di vista di un fisico nel testo che segue.

La definizione di velocità indica che si tratta del tasso di variazione della posizione dell'oggetto in funzione del tempo. È uno dei concetti fondamentali della meccanica classica che considera il moto dei corpi. Se vuoi esprimere questa regola sotto forma di formula matematica, l'equazione della velocità sarà la seguente:

Velocità = distanza / tempo

Tieni presente che questa formula della velocità funziona solo quando un oggetto ha una velocità media costante in una direzione costante o se vuoi trovare la velocità media su una certa distanza (al contrario della velocità istantanea). Probabilmente avrai notato che usiamo le parole velocità media e velocità in modo intercambiabile, ma non puoi farlo sempre. Per saperne di più, visita la sezione velocità media vs velocità.

Oltre alla velocità lineare, a cui abbiamo dedicato questo calcolatore, esistono anche altri tipi di velocità, come quella rotazionale o velocità angolare con le corrispondenti quantità fisiche — energia cinetica rotazionale, accelerazione angolare o momento d'inerzia della massa. Quando un oggetto ha solo una velocità angolare, non si sposta linearmente e non è possibile utilizzare la formula della velocità media, che si applica solo al movimento lineare.

La formula della velocità media descrive la relazione tra la lunghezza del percorso e il tempo di percorrenza. Ad esempio, se guidi un'auto per una distanza di 70 chilometri in un'ora, la tua velocità media è pari a 70 km/h o 19,4 m/s. Nella sezione precedente abbiamo introdotto l'equazione di base della velocità, ma come probabilmente avrai già capito, ci sono altre equazioni nel calcolatore della velocità. Di seguito le elenchiamo e le organizziamo:

1. Equazione della velocità semplice:

   Velocità = distanza / tempo;

2. Velocità dopo un certo tempo di accelerazione:

   Velocità finale = velocità iniziale + accelerazione × tempo; e

3. Formula della velocità media — la media ponderata delle velocità:

   Velocità media = (velocità₁ × tempo₁ + velocità₂ × tempo₂ + ...) / tempo totale.

Dovresti utilizzare la formula della velocità media se puoi dividere il tuo percorso in pochi segmenti. Ad esempio, guidi un'auto con una velocità di 40 km/h per 1 h in città e poi raggiungi 113 km/h per 3 h in autostrada. Qual è la tua velocità media? Con il calcolatore della velocità, puoi scoprire che sarà di circa 95 km/h.

Dalle equazioni precedenti, puoi anche immaginare quali sono le unità di misura della velocità. Le unità di misura del sistema imperiale britannico sono i piedi al secondo ft/s e le miglia all'ora mph. Nel sistema metrico SI, le unità sono i metri al secondo m/s e i chilometri all'ora km/h. Ricorda che puoi sempre passare da un'unità all'altra nel nostro strumento!

Prima di spiegare come calcolare la velocità, vorremmo sottolineare che c'è una leggera differenza tra velocità e velocità media. La prima è determinata dalla differenza tra la posizione finale e quella iniziale e dalla direzione del movimento, mentre la seconda richiede solo la distanza percorsa. In altre parole, la velocità è un vettore (con il modulo e la direzione), mentre la velocità media è uno scalare (solo con il modulo).

È ora di utilizzare la formula della velocità media nella pratica. Supponendo che un oggetto abbia percorso 500 metri in 3 minuti, per calcolare la velocità media dovrai procedere così:

1. Cambia i minuti in secondi (in modo che il risultato finale sia in metri al secondo):

   3 minuti = 3 × 60 = 180 secondi; e

2. Dividi la distanza per il tempo:

   Velocità = 500 / 180 = 2,78 m/s.

Proviamo a fare un altro esempio. Vuoi partecipare a una gara con la tua nuovissima auto che può cambiare velocità con un'accelerazione di circa 6,95 m/s². La gara è appena iniziata. Quale sarà la tua velocità dopo 4 secondi?

1. Imposta la velocità iniziale a zero — all'inizio della gara non ti muovi;

2. Moltiplica l'accelerazione per il tempo per ottenere la variazione di velocità — variazione di velocità = 6,95 × 4 = 27,8 m/s;

3. Poiché la velocità iniziale era zero, la velocità finale è uguale alla variazione di velocità; e

4. Puoi convertire le unità di misura in km/h moltiplicando il risultato per 3,6 — 27,8 × 3,6 ≈ 100 km/h.

Naturalmente, puoi semplificare i tuoi calcoli utilizzando il calcolatore della velocità media. Tutto ciò che dovrai fare è digitare la distanza e il tempo. Uno dei vantaggi dell'utilizzo di questo calcolatore è che non dovrai convertire nessuna unità di misura a mano. Il nostro strumento farà tutto per te!

La velocità è presente in molti aspetti della fisica e abbiamo creato molti calcolatori a riguardo! La prima velocità è la cosiddetta velocità limite o velocità terminale, ovvero la massima velocità raggiungibile da un oggetto in caduta libera. La velocità terminale si verifica nei fluidi (ad esempio, aria o acqua) e dipende dalla densità del fluido.

Stai guardando video di razzi al decollo, e ti stai chiedendo quale sia la velocità media necessaria per lasciare un pianeta? Questa velocità media è chiamata velocità di fuga, ed è definita come la velocità minima necessaria a un oggetto per sfuggire all'attrazione gravitazionale generata da un corpo celeste, come un pianeta, una luna o una stella. La velocità di fuga è un concetto di fondamentale importanza in astrofisica e nel contesto dei viaggi spaziali.

Nella regione delle alte energie, esiste un'altra importante velocità — la velocità relativistica. Essa deriva dal fatto che nessun oggetto con una massa diversa da zero può raggiungere la velocità della luce. Perché? Quando si avvicina alla velocità della luce, la sua energia cinetica diventa irraggiungibile, molto grande o addirittura infinita. Inoltre, questa è la causa di altri fenomeni come la somma di velocità relativistica, la dilatazione del tempo e la contrazione delle lunghezze. Inoltre, la famosa formula di Albert Einstein E = mc² si basa sul concetto di velocità relativistica.

Speriamo di averti convinto che la velocità ha un ruolo fondamentale nella vita di tutti i giorni e non solo nella scienza e speriamo che il nostro calcolatore della velocità ti sia piaciuto.

Dipende se si tratta di una varietà europea o africana. Per la varietà europea, sembrerebbe essere di circa 11 m/s. Se è il nostro conoscente pennuto africano che stai cercando, sfortunatamente, la giuria non ha ancora deciso.

1. Trova un'equazione che descriva come la distanza (x) cambia rispetto al tempo (t);
2. Deriva la formula rispetto al tempo;
3. Sia dx/dt = velocità istantanea; e
4. Inserisci il tempo desiderato nella formula derivata. Il risultato è la velocità istantanea al tempo t.

Un essere umano medio impiega circa 15 secondi per raggiungere il 99% della velocità limite con la pancia rivolta verso la Terra. Raggiungere il 100% della velocità limite è molto difficile, se non impossibile, poiché l'accelerazione diminuisce esponenzialmente quando un oggetto si avvicina alla sua velocità limite. Questo tempo cambia se la persona cambia posizione del corpo.

Sì, la velocità può essere negativa. La velocità è una velocità direzionale, quindi se l'oggetto si muove in direzione opposta a quella definita come direzione positiva, sarà negativa. Due oggetti con velocità uguali ma opposte hanno la stessa velocità, ma si muovono in direzioni opposte.

Per trovare la velocità iniziale:

1. Cerca di capire quale tra lo spostamento (s), la velocità finale (v), l'accelerazione (a) e il tempo (t) devi risolvere per la velocità iniziale (u);

2. Se hai v, a e t, usa:

   u = v - at;

3. Se hai s, v e t, usa:

   u = 2(s/t) - v;

4. Se hai s, v e a, usa:

   u = √(v² - 2as); e

5. Se hai s, a e t, usa:

   u = (s/t) - (at/2).

Per calcolare la velocità finale:

1. Calcola quale tra lo spostamento (s), la velocità iniziale (u), l'accelerazione (a) e il tempo (t) devi risolvere per la velocità finale (v);

2. Se hai u, a e t, usa:

   v = u + at;

3. Se hai s, u e t, usa:

   v = 2(s/t) - u; e

4. Se hai s, a e t, usa:

   v = (s/t) + (at/2).

La velocità di fuga è la velocità minima necessaria a un oggetto per sfuggire all'attrazione gravitazionale di un altro oggetto. L'esempio più comune è la velocità richiesta da una navicella spaziale per lasciare la Terra e raggiungere pianeti lontani, che è di circa 11,2 km/s.

La velocità è la velocità media e la direzione con cui un oggetto si muove, mentre l'accelerazione è il modo in cui la velocità di quell'oggetto cambia nel tempo. Le unità di misura della velocità sono i m/s, mentre quelle dell'accelerazione sono i m/s².

Le interazioni con altri oggetti causano la variazione della velocità. Quando un oggetto in movimento collide con un altro oggetto sul suo percorso, rallenta (se si scontra con qualcosa di più piccolo, ad esempio una particella d'aria) o si ferma (se colpisce un muro). Se un oggetto espelle materia dietro di sé, accelera, come un razzo. Un oggetto accelera anche verso altri oggetti grazie alla gravità.

Per calcolare la velocità di fuga:

1. Trova la massa dell'oggetto in chilogrammi, m, e il suo raggio in metri, r;

2. Moltiplica m per la costante gravitazionale (6,674 × 10^-11) e poi per 2;

3. Dividi il risultato del punto 2 per r; e

4. Aumenta il risultato del passo 3 di 0,5. Il risultato è la velocità di fuga.