Se stai già cercando una risposta alla domanda, la velocità può essere negativa o meno, sei nel posto giusto. Questo post risponderà anche come e quando può essere negativo.
Poiché la velocità è classificata come una quantità vettoriale, ha sia una grandezza (valore) che una direzione. Ogni volta che un oggetto o un corpo si muove in una direzione positiva descritta dal sistema di coordinate, la sua velocità è considerata positiva. La sua velocità si dice negativa se va nella direzione opposta.
Come può la velocità essere negativa?
La velocità, come grandezza vettoriale, non solo ha una grandezza (lunghezza del vettore), ma ha anche una direzione.
La grandezza o la lunghezza del vettore di qualsiasi vettore, inclusa la velocità, è sempre positiva perché è solo un valore. La direzione di qualsiasi vettore, tuttavia, è determinata dal sistema di riferimento. Di conseguenza, il segno negativo per qualsiasi vettore denota solo la direzione del vettore. Di conseguenza, la velocità può essere negativa.
Quando la velocità può essere negativa?
L'entità della velocità non può essere negativa; solo la direzione risulta in un segno negativo o positivo. Il sistema di coordinate decide i segni positivi e negativi del vettore.
Considera un oggetto o corpo che viaggia in una dimensione, oppure possiamo dirlo lungo una linea retta. La direzione positiva indica il movimento in una direzione positiva specificata dal sistema di coordinate, mentre la direzione negativa indica il movimento opposto.
La velocità può essere negativa nel grafico?
Anche la velocità può essere positiva, negativa e zero nel grafico.
Nel grafico velocità vs. tempo, se la linea del grafico si trova sotto la regione negativa del grafico, cioè sotto l'asse X come mostrato nel grafico sottostante, possiamo dire che l'oggetto o il corpo si sta muovendo con velocità negativa. Il grafico mostra che l'oggetto o il corpo si sta muovendo in direzione negativa.
Quindi, sulla base dei grafici sopra, possiamo concludere che se la pendenza della linea è crescente o decrescente, se è nella regione negativa, la velocità dell'oggetto è negativa. Allo stesso modo, se la linea del grafico è nella regione positiva, si dice che l'oggetto ha velocità positiva. Infine, supponiamo che la linea del grafico passi sopra l'asse X da una regione positiva a una negativa o da una regione negativa a una positiva. Possiamo dire che l'oggetto o il corpo ha cambiato direzione in quel caso.
Ora ti starai chiedendo quando l'accelerazione è positiva o se la situazione è simile alla caduta libera. È possibile che anche la velocità sia negativa in quel momento? Vediamo come va.
La velocità può essere negativa quando l'accelerazione è positiva?
Sì, è possibile averlo velocità negativa quando l'accelerazione è positiva.
Si consideri un corpo o un oggetto che si muove in direzione negativa, avente a velocità negativa e accelerazione. Se l'oggetto rallenta, il suo vettore di accelerazione sarà nella direzione opposta al suo movimento, cioè positivo. Significa che mentre la velocità è negativa, l'accelerazione è positiva.
Vai oltre Questo articolo per saperne di più sul movimento con velocità negativa e accelerazione positiva.
Problema: supponiamo che un'auto vada con una velocità di 15 m/s da est a ovest (che consideriamo in direzione negativa. Il conducente applica le pause dopo 4 secondi a una distanza di 30 m. Quale sarebbe l'accelerazione dell'auto? L'accelerazione in questo scenario è positiva o negativa?
Dato:
Velocità iniziale dell'auto v1 = -15 m/s
Velocità finale dell'auto v2 = 0 m/s (come pausa si applica)
Tempo impiegato in auto a t = 4 s
Distanza percorsa dall'auto d = 30 m
Trovare:
Accelerazione dell'auto a = ?
Soluzione:
Come sappiamo l'accelerazione è data da:
∴ a = 3.8 m/s2
Di conseguenza, anche se la velocità iniziale è negativa quando il conducente aziona i freni dopo 4 secondi, l'accelerazione è positiva poiché è nella direzione opposta al movimento.
La velocità può essere negativa in caduta libera?
La caduta libera è solo un'accelerazione negativa. Più specificamente, denota che qualcosa si sta muovendo più velocemente nella direzione verso il basso.
Nel sistema di coordinate cartesiane, di solito consideriamo la direzione verso il basso come negativa e la direzione verso l'alto come positiva. Di conseguenza, quando un oggetto è in caduta libera, stimiamo che la sua velocità sia negativa a causa della direzione verso il basso.
Problema: considera una pallina da tennis e una pallina di plastica che cadono dalla stessa altezza e contemporaneamente. La pallina di plastica impiega 4 secondi per raggiungere il suolo, mentre la pallina da tennis impiega 6 secondi. Quali sono le loro velocità?
Dato:
Tempo impiegato dalla palla di plastica tp = 4 secondi
Tempo impiegato dalla pallina da tennis tt = 6 secondi
Accelerazione per gravità g = -9.8 m/s2 (come è nella direzione verso il basso)
Trovare:
Velocità della palla di plastica vp =?
Velocità della pallina da tennis vt =?
Soluzione:
Nel caso di caduta libera la velocità è data da:
v=gt
∴ Velocità della sfera di plastica:
vp = gp
vp = -9.8 * 4 = -39.2 m/s
∴ Velocità della pallina da tennis:
vt = gt
vt = -9.8 * 6 = -58.8 m/s
Di conseguenza, la pallina da tennis ha una velocità maggiore rispetto alla pallina di plastica.
Analizziamo ora se varie velocità come velocità media, velocità finale, velocità iniziale, velocità terminale, velocità angolare, velocità relativa, velocità istantanea, e così via può essere negativo o meno.
La velocità media può essere negativa?
Anche la velocità media, proprio come la velocità, è una quantità vettoriale. La sua direzione è anche la stessa della direzione del movimento dell'oggetto.
Quando la velocità media è positiva, un oggetto si sposta in avanti dal suo punto iniziale. Quando la velocità media è negativa, significa semplicemente che un oggetto si sta spostando all'indietro dal suo punto iniziale. Di conseguenza, una velocità media negativa indica solo il movimento all'indietro dell'oggetto.
Problema: calcolare la velocità media su un dato intervallo di tempo di una persona se si muove di 5 m in 3 s lungo l'asse x positivo e 15 m in 7 s lungo l'asse x negativo?
Dato:
Spostamento iniziale della persona, xi = 5 m
Spostamento finale della persona, xf = -15 m (Mentre viaggia in direzione x negativa)
Intervallo di tempo iniziale ti = 3 sec
Intervallo di tempo finale tf = 7 sec
Trovare:
Velocità media della persona vavg =?
Soluzione:
La velocità media della persona è data da:
vavg =(x)f - Xi) / (Tf - ti)
Mettendo i valori nell'equazione sopra:
vavg = (-15-5) / (7-3)
vavg = -20/4 = -5m/sec
La velocità iniziale può essere negativa?
La velocità iniziale potrebbe essere positiva, negativa o zero.
Se un oggetto o un corpo sta andando indietro o verso il basso, la sua velocità iniziale è considerata negativa. Allo stesso modo, se sta viaggiando in avanti o verso l'alto, consideriamo che abbia una velocità iniziale positiva. Consideriamo un corpo o un oggetto con velocità iniziale zero se non si muove affatto.
Problema: entro 3 secondi, John completa il giro in bicicletta con una velocità finale di 9 m/s e un'accelerazione di 4 m/s2. Determina la velocità iniziale di John.
Dato:
Velocità finale v = 9 m/s
Accelerazione a = 4 m/s2
Intervallo di tempo t = 3 s
Trovare:
Velocità iniziale u = ?
Soluzione:
Per trovare la velocità iniziale, applicheremo l'equazione del moto, che è data da:
v = u + a
∴ u = v – a
Mettendo i valori nell'equazione sopra:
∴u = 9 – (4 * 3) = 9 -12 =-3 m/s
Man mano che otteniamo una velocità iniziale negativa, possiamo dire che John stava andando inizialmente nella direzione all'indietro con una velocità di 3 m/s e poi nella direzione in avanti con una velocità di 9 m/s.
La velocità finale può essere negativa?
La velocità finale può anche essere positiva, negativa o zero, come la velocità iniziale.
Se un oggetto o un corpo sta andando indietro o verso il basso, la sua velocità finale è considerata negativa. Allo stesso modo, se sta viaggiando in avanti o verso l'alto, consideriamo che abbia una velocità finale positiva. Se un corpo o un oggetto si ferma completamente, consideriamo che abbia velocità finale zero.
Problema: supponiamo che un uomo percorra una certa distanza nella direzione positiva x ad una velocità di 18 m/s. Ora, se la sua accelerazione è -5 m/s2, calcola la velocità finale a 4 secondi.
Dato:
Velocità iniziale u = 18 m/s
Accelerazione a = -5 m/s2
Intervallo di tempo t = 4 s
Trovare:
Velocità finale v = ?
Soluzione:
Per trovare la velocità finale, applicheremo l'equazione del moto, che è data da:
v = u + a
Mettendo i valori nell'equazione sopra:
∴v = 18 +(-5)*4 = 18-20 =-2 m/s
Quando la persona alla fine cambia direzione, otteniamo una velocità finale negativa.
La velocità istantanea può essere negativa?
Il gradiente di spostamento di un oggetto non è altro che velocità istantanea.
Se il gradiente di spostamento in un dato istante è negativo, anche la velocità istantanea è negativa. Ciò indica che la velocità è nella direzione opposta alla direzione positiva che hai selezionato in termini di fisica.
Problema: una particella si muove lungo il x-asse secondo x(t) = 15t – 3t2. Qual è la velocità istantanea a? t = 2 s e t = 3 secondi?
Dato:
x(t) = 15t – 3t2 ……….(1)
Tempo t1 = 2 secondi
Tempo t2 = 3 secondi
Trovare:
Velocità istantanea di una particella v(t) = ?
Soluzione:
Il moto delle particelle è descritto dall'equazione (1) in termini di spostamento in funzione del tempo. Possiamo trovare l'equazione del moto in termini di velocità prendendo la derivata dell'equazione di cui sopra.
∴v(t) = 15 – 6t
Velocità istantanea al tempo t1 = 2 secondi
v(2 s) = 15 – 6*2 = 15-12= 3 m/s
Velocità istantanea al tempo t2 = 3 secondi
v(3 s) = 15 – 6*3 = 15-18= -3 m/s
La velocità relativa può essere negativa?
Quando consideriamo la velocità di un oggetto o di un corpo rispetto a un altro, questa velocità è chiamata la velocità relativa.
Quando due oggetti o corpi si muovono nella direzione opposta, il loro la velocità relativa è data dalla differenza tra le loro velocità. Quindi, la velocità relativa di oggetti che si muovono in modo opposto finisce per essere negativo.
Si consideri che due oggetti si muovono con velocità diverse in direzioni opposte. Pertanto, la velocità dell'oggetto 2 rispetto all'oggetto 1 è data da:
v21 = v2 - v1
Problema: due binari del treno est-ovest corrono paralleli l'uno all'altro. Il treno A si sposta a est con una velocità di 54 km/h, mentre il treno B si sposta a ovest con una velocità di 90 km/h. Qual è la velocità del treno B rispetto al treno A?
Dato:
La direzione positiva dell'asse x è stata scelta da ovest a est. Così,
Velocità del treno A vA = 54 km/h = 15 m/s
Velocità del treno B vB = -90 km/h = -25 m/s
Trovare:
Velocità del treno B rispetto al treno A vBA =?
Soluzione:
vBA = vB - vA
Mettendo i valori delle velocità nell'equazione sopra:
∴ vBA =-25-15 = -40 m/sec
Di conseguenza, possiamo concludere che il treno B cerca di farlo essere in movimento a una velocità di 40 m/s da est a ovest.
La velocità angolare può essere negativa?
Velocità angolare è anche una quantità vettoriale che contiene sia la direzione che la magnitudine.
Quando la rotazione è in senso antiorario, la velocità angolare viene considerata positiva e quando la rotazione è in senso orario, la velocità angolare viene considerata negativa. Inoltre, quando lo spostamento angolare diminuisce, la velocità angolare è negativa e la velocità angolare è positiva quando aumenta.
Problema: Calcolare la velocità angolare di una ruota con uno spostamento angolare iniziale di π rad e uno spostamento angolare di -π rad dopo 2 secondi.
Dato:
Spostamento angolare iniziale ????i = πrad
Spostamento angolare finale ????f =-πrad
Intervallo di tempo t = 2 sec
Trovare:
Velocità angolare di una ruota ⍵ = ?
Soluzione:
La velocità angolare è data da:
Così,
⍵ =(-π-π)/2 =-1 rad/s
La velocità massima può essere negativa?
La velocità massima si considera ottenuta quando la derivata della velocità è zero. Non c'è modo di guadagnare velocità aggiuntiva dopo questo punto.
Il negativo e il positivo mostrano solo in che direzione si muove l'oggetto o il corpo quando raggiunge la sua velocità massima. Più precisamente, se consideriamo il sistema di coordinate, possiamo vedere in quale regione, positiva o negativa, l'oggetto ha la velocità massima.
La velocità terminale può essere negativa?
Il più alto velocità costante ottenuto da un oggetto mentre cade attraverso un fluido (che può essere qualsiasi gas o liquido) è noto come velocità terminale.
La forza viscosa bilancia il suo peso non appena un corpo sferico viene immerso in un liquido viscoso. Se la densità del corpo sferico è inferiore alla densità del fluido circostante, il corpo inizierà a migrare verso l'alto. Negativo velocità terminale viene applicato a questa velocità terminale direzionale verso l'alto.
La variazione di velocità può essere negativa?
Quando prendiamo la differenza tra la velocità finale del corpo e la sua velocità iniziale, si parla di variazione della velocità di quel corpo.
Poiché sia la velocità finale che quella iniziale possono essere negative, anche la variazione di velocità può essere negativa. Inoltre, se la velocità finale differisce dalla velocità iniziale in direzione negativa, la variazione di velocità sarà negativa.
Ci auguriamo di averti fornito soluzioni soddisfacenti alle tue domande su come la velocità può essere negativa, come può essere negativa la velocità, quando può essere negativa e molti altri. Si prega di visitare il nostro sito Web per leggere altri articoli relativi a scienza.
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Sono Alpa Rajai, ho completato il mio Master in scienze con specializzazione in Fisica. Sono molto entusiasta di scrivere sulla mia comprensione della scienza avanzata. Assicuro che le mie parole e i miei metodi aiuteranno i lettori a comprendere i loro dubbi e a chiarire ciò che stanno cercando. Oltre alla fisica, sono una ballerina di Kathak addestrata e a volte scrivo anche i miei sentimenti sotto forma di poesia. Continuo ad aggiornarmi in Fisica e tutto ciò che capisco lo semplifico e lo mantengo dritto al punto in modo che sia chiaro ai lettori.