Kiirus
Allikas: Vikipeedia
See artikkel vajab toimetamist. |
Kiirus ehk kiirusvektor on vektoriaalne füüsikaline suurus, mis iseloomustab masspunkti või keha mehaanilise liikumise intensiivsust. Ta on matemaatiliselt iseloomustatav kohavektori kui aja funktsioon tuletisena. Kiiruseks võidakse nimetada ka selle vektori moodulit.
Kiirus näitab, kui palju muutub liikuva keha asukoht ruumis ajaühiku jooksul ehk kui suure teepikkuse läbib keha ajaühiku jooksul mööda oma trajektoori. Kiirust tähistatakse tavaliselt .
, kus
– kiirus,
– nihe,
– aeg;
, kus
– keskmine kiirus,
– keha poolt läbitud teepikkuse muut,
– aja muut.
Relatiivsusteooria järgi on suurim võimalik kiirus valguse kiirus vaakumis (c). Selle väärtus on 299 792 458 m/s (täpselt).
Sisukord |
[redigeeri] Hetkkiirus
Objekti hetkkiirus , kui objekti asukoht on
ajahetkel
, on arvutatav tuletisena:
. Seega on hetkkiirus teepikkuse tuletis aja kaudu ehk
.
[redigeeri] Kiiruse suhtelisus
Keha kiirus on suhteline: keha kiirus sõltub selle taustsüsteemi valikust, mille suhtes kiirust mõõdetakse. Tavaliselt valitakse taustsüsteemiks maapind.
[redigeeri] Kiiruste liitmine klassikalises mehaanikas
Klassikalises mehaanikas tähendab kiiruste liitmine seda, et kui keha liigub taustsüsteemi (mingis inertsiaalsüsteemi K) suhtes kiirusega u ja taustsüsteem liigub teise taustsüsteemi (inertsiaalsüsteemi K') suhtes samas suunas kiirusega v, siis keha kiirus süsteemis K' on:
- u' = u + v
[redigeeri] Kiiruste liitmine relativistlikus mehaanikas
Relativistlikus mehaanikas ei saa valem u' = u + v kehtida, sest muidu oleks võimalik saavutada kiirusi, mis ületavad suurimat kiirust – valguse kiirust c. Kiiruste liitmise täpne valem on:
(seega juhul kui |u| ≤ c ja |v| ≤ c, siis |u'| ≤ c).
Väikeste kiiruste u ja v relativistlikul liitmisel saadav tulemus on ligikaudselt võrdne klassikalise mehaanika kiiruste liitmise valemi järgi saadava tulemusega, sest mida väiksemad on kiirused u ja v, seda täpsem on klassikaline kiiruste liitmise valem: