Lestresa

Artìculu in LSC

In s'impreu cuotidianu e in sa cinematica, sa lestresa de un'ogetu est sa grandesa de sa velotzidade sua (su tassu de variatzione de sa positzione sua); est tando una cantidade iscalare.^[1] Sa lestresa mèdia de un'ogetu in unu discansu de tempus est sa distàntzia fata dae s'ogetu divisa pro sa durada de su discansu;^[2] sa lestresa istantànea est su lìmite de sa lestresa mèdia cando sa durada de su discansu de tempus s'acùrtziat a zero.

Sa lestresa tenet sas dimensiones de sa distàntzia dividida pro su tempus. S'unidade de medida SI de sa lestresa est su metru in su segundu, ma s'unidade de lestresa prus comuna in s'impreu cuotidianu est su chilòmetru a s'ora o, in sos Istados Unidos e in su Regnu Unidu, mìllios a s'ora. Pro sos biàgios aèreos e marinos su nodu est comunemente impreadu.

Sa lestresa majore a sa cale s'energia o sas informatziones podent biagiare, segundu sa relatividade ispetziale, est sa lestresa de sa lughe in su bòidu c = 299792458 metros in su segundu (belle 1079000000 km/h o 671000000 mph). Sa matèria non podet segudare bastante sa lestresa de sa lughe, ca custa diat rechèrrere una cantidade infinita de energia. In sa fìsica de sa relatividade, su cuntzetu de rapididade sostituit s'idea clàssica de sa lestresa.

Definitzione

Definitzione istòrica

Su fìsicu italianu Galileo Galilei est a parusu cunsideradu su primu a mesurare sa lestresa cunsiderende sa distàntzia cursada e su tempus netzessàriu. Galileu definiat sa lestresa comente a sa distàntzia cursada pro unidade de tempus.^[3] In forma de ecuatzione, custa est

v={\frac {d}{t}},

ue v est lestresa, d est distàntzia, e t est tempus. Unu ciclista chi curret 30 metros in unu tempus de 2 segundos, a esèmpiu, tenet una lestresa de 15 metros a su segundu. Sos ogetos in movimentu tenent a s'ispissu variatziones de lestresas (una màchina diat pòdere currere unu caminu a 50 km/h, rallentare a 0 km/h, e tando segudare sos 30 km/h).

Lestresa istantànea

Sa lestresa in un'istante o assùmida costante pro un'a beru breve perìodu de tempus est narada lestresa istantànea. Castiende unu tachimetro, faghet a lèghere sa lestresa istantànea de un' màchina in calesi siat momentu. ^[3] Una màchina chi biàgiat a 50 km/h in gènere andat pro prus pagu de un' ora a una lestresa costante, ma si andaret a cussa lestresa pro un'ora intrea, diat biagiare pro 50 km. Si su veìculu sighiret a cussa lestresa pro mes'ora, diat cugugiare metade de sa distàntzia (25 km). Si sighiret pro unu solu minutu, diat cugugiare belle 833 m.

In tèrmines matemàticos, sa lestresa istantànea v est definida comente a sa grandesa de sa velotzidade istantànea v, est a nàrrere sa derivada de sa positzione r respetu a su tempus:^[4]

v=\left|{\boldsymbol {v}}\right|=\left|{\dot {\boldsymbol {r}}}\right|=\left|{\frac {d{\boldsymbol {r}}}{dt}}\right|\,.

Si $s$ est sa longària de su percursu (nòdida fintzas comente a distàntzia) cursada finas su tempus $t$ , sa lestresa est uguale a sa derivada temporale de $s$ :

v={\frac {ds}{dt}}.

Su casu piessignu in su cale sa velotzidade est costante (overas, lestresa costante in lìnia dereta), podet èssere semplificadu in $v=s/t$ . Sa lestresa mèdia in unu discansu de tempus finidu est sa distàntzia totale cursada dividida pro sa durada.

Lestresa mèdia

In manera diversa dae sa lestresa istantànea, sa lestresa mèdia est definida comente a sa distàntzia totale cugugiada dividida pro su discansu de tempus. A esèmpiu, si benit cursada una distàntzia de 80 chilòmetros in 1 oras, sa lestresa mèdia est de 80 chilòmetros a s'ora. A su matessi modu, si 320 chilòmetros sunt fatos in 4 oras, sa lestresa mèdia est fintzas de 80 chilòmetros a s'ora. Cando una distàntzia in chilòmetros (km) benit dividida pro unu tempus in oras (h), su resurtadu est in chilòmetros a s'ora (km/h). Sa lestresa mèdia non descriet sas variatziones de lestresas chi podent àere tentu logu durante discansos de tempus prus curtzos (ca est s'intrea distàntzia cugugiada dividida pro su tempus totale de biàgiu), e tando sa lestresa mèdia est s'ispissu meda diferente de unu balore de lestresa istantànea. Si si connoschent sa lestresa mèdia e su tempus de biàgiu, sa distàntzia cursada podet èssere contada torrende a organizare sa definitzione

d={\boldsymbol {\bar {v}}}t\,.

Impreende custa ecuatzione pro una lestresa mèdia de 80 chilòmetros a s'ora in unu biàgiu de 4 oras, sa distàntzia cursada s'agatat in 320 chilòmetros.

Espressadu in limbàgiu gràficu, sa pendèntzia de una lìnia tangente in calesi siat puntu de unu gràficu distàntzia-tempus est sa lestresa istantànea in custu puntu, mentras sa pendèntzia de una lìnia de corda de su matessi gràficu est sa lestresa mèdia durante su discansu de tempus cugugiadu dae s'acòrdiu. Sa lestresa mèdia de un'ogetu est Vav = s ÷ t

Lestresa tangentziale

Sa lestresa lineare est sa distàntzia cursada pro unidade de tempus, mentras sa lestresa tangentziale (o velotzidade tangentziale) est sa lestresa lineare de carchi cosa chi si moet longu unu percursu tzirculare. ^[5] Unu puntu in s'oru esternu de una giostra, o de unu letore de discos, cursat una distàntzia majore in una rotatzione cumpleta respetu a unu puntu prus bighinu a su tzentru. Biagiare a una distàntzia majore in su matessi tempus signìficat tènnere una majore lestresa, e tando sa lestresa lineare est majore in s'oru esternu de un'ogetu rotante de cantu non siat in unu puntu prus bighinu a s'assa. Custa lestresa longu unu percursu tzirculare est nòdida comente a lestresa tangentziale ca sa diretzione de su movimentu est tangente a sa circonferentza de su chircu. Pro su movimentu tzirculare, sos tèrmines lestresa lineare e lestresa tangentziale benint impreados in modu intercambiabile, e ambos impreant unidades de m/s, km/h e àteros.

Sa lestresa de rotatzione (o lestresa angulare) cumportat su nùmeru de giros pro unidades de tempus. Totus sas alas de unu giostra zirante o letore de discos tèteros girant a fùrriu a s'assas de rotatzione in su matessi discansu de tempus. Duncas, totus sas alas cumpartzint sa matessi lestresa de rotatzione o su matessi nùmeru de rotatziones o giros pro unidades de tempus. Est comunu espressare sas lestresas de rotatzione in giros a su minutu (RPM) o in tèrmines de nùmeru de "radiantes" trasformados in un'unidade de tempus. B'at azigu prus de 6 radiantes in una rotatzione cumpleta (in manera cabale 2π radiantes). Cando una diretzione est assignada a sa lestresa de rotatzione, est nòdida comente a lestresa de rotatzione o lestresa angulare. Sa lestresa de rotatzione est unu vetore sa cale grandesa est sa lestresa de rotatzione.

Sa lestresa tangenziale e sa lestresa de rotatzione sunt curreladas: majore est su nùmeru de giros a su minutu, majore est sa lestresa in metros a su segundu. Sa lestresa tangenziale est diretamente proportzionale a sa lestresa de rotatzione a cale si siat distàntzia fissa de s'assas de rotatzione. Nointames, a diferèntzia de sa lestresa de rotatzione, sa lestresa tangenziale dipendet de sa distàntzia radiale (sa distàntzia de s'assas). Pro una prataforma chi zirat cun una lestresa de rotatzione fissa, sa lestresa tangentziale a su tzentru est zero. Cara a s'oru de sa prataforma sa lestresa tangentziale creschet proportzionale a sa distàntzia de s'assas.^[6] In forma de ecuatzione:

v\propto \!\,r\omega \,,

ue v est sa lestresa tangenziale e ω (lìtera grega omega) est sa lestresa de rotatzione. Unu si moet de prus si sa lestresa de rotatzione creschet (unu balore majore pro ω), e si moet fintzas de prus si si verìficat unu movimentu prus a largu de s'assas (unu balore majore pro r). Iscòstia·di duas bortas prus a largu dae s'assas de rotatzione in su tzentru, e t'as a mòvere duas bortas prus "velotze". Iscòstia·di tres bortas prus a largu e tenes una lestresa tangenziale tres bortas majore. In calesi chi siat tipu de sistema rotante, sa lestresa tangenziale dipendet dae sa distàntzia de s'assas de rotatzione.

Cando benint impreadas sas unidades apropriadas pro sa lestresa tangenziale v, sa lestresa de rotatzione ω e sa distàntzia radiale r, sa proportzione dereta intre v, r e ω divenit s'ecuatzione cabale

v=r\omega \,.

Duncas, sa lestresa tangentziale at a èssere diretamente proportzionale a r cando totus sas alas de unu sistema tenent in manera simultànea su matessi ω, comente pro una roda, unu discu o unu fuste tèteru.

Unidades

Units of speed include:

metros a su sigundu (simbulu m s⁻¹ or m/s), unidade SI derivada;
kilometros a s'ora (km/h);
mìgliu a s'ora (mi/h o mph);
nodu (mìgliu nàuticu a s'ora, kn o kt);
pe a su sigunde (fps o ft/s);
nùmeru de Mach (chene dimensiones), lestresa (chi semus cunsiderende) dividida dae sa lestresa de su sonu;
in unidades naturales (chene dimensiones), lestresa dividida dae da lestresa de sa lughe in su bòidu (c = 7008299792458000000♠299792458 m/s).

Psicologia

Segundu Jean Piaget, s'atuamentu de s'assuntu de lestresa in sos umanos pretzedet cussa de sa durada e si basat in s'assuntu de distantziadura.^[7] Piaget at istudiadu custu argumentu ispiradu dae una dimanda chi l'est istada posta in su 1928 de Albert Einstein: "In cale òrdine sos pipios achirint sos cuntzetos de tempus e lestresa?"^[8] Su cuntzetu initziale de lestresa de sos pipios est basadu in su "sorpassu", pighende in cunsideru solu sos òrdines temporales e ispatziales, in piessignu: "Un'ogetu in movimentu est giudicadu prus lestru de unu àteru cando in unu datu momentu su primu ogetu est dae segus e unu momentu o giosso de cue prus a in antis respetu a s'àteru ogetu. "

Riferimentos

Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. The Feynman Lectures on Physics, Volume I, Section 8-2. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts (1963). ISBNISBN 0-201-02116-1Script error: No such module "Check isxn".0-201-02116-1.

↑ http://hdl.handle.net/2027/mdp.39015000962285?urlappend=%3Bseq=149. This is the likely origin of the speed/velocity terminology in vector physics.
↑ http://physics.info/velocity/.
↑ ^3.0 ^3.1 Hewitt (2006), p. 42
↑ http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=113-01-33.
↑ Hewitt (2006), p. 131
↑ Hewitt (2006), p. 132
↑ Jean Piaget, Psychology and Epistemology: Towards a Theory of Knowledge, The Viking Press, pp. 82–83 and pp. 110–112, 1973. SBN 670-00362-x
↑ vol. 15, DOI:10.1037/0012-1649.15.3.288, http://www.psy.cmu.edu/~siegler/1979-Siegler-Richards.pdf.

[1] ttp://hdl.handle.net/2027/mdp.39015000962285?urlappend=%3Bseq=149. This is the likely origin of the speed/velocity terminology in vector physics.

[:0-2] ttp://physics.info/velocity/.

[Hewitt_2006,_p._42-3] 3.0 ^3.1 Hewitt (2006), p. 42

[4] ttp://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=113-01-33.

[Hewitt_2006,_p._131-5] Hewitt (2006), p. 131

[6] Hewitt (2006), p. 132

[7] Jean Piaget, Psychology and Epistemology: Towards a Theory of Knowledge, The Viking Press, pp. 82–83 and pp. 110–112, 1973. SBN 670-00362-x

[8] vol. 15, DOI:10.1037/0012-1649.15.3.288, http://www.psy.cmu.edu/~siegler/1979-Siegler-Richards.pdf.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]