Rychlost

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. února 2022; kontroly vyžadují 25 úprav .

Rychlost
${\vec v}={\frac {{\mathrm {d}}{\vec r}}({\mathrm {d}}t}}$
Dimenze	LT - 1
Jednotky
SI	slečna
GHS	cm/s
Poznámky
vektor

Rychlost (standardní označení:, z anglického velocity , původně z latiny vēlōcitās ) je vektorová fyzikální veličina , která charakterizuje rychlost pohybu a směr pohybu hmotného bodu vzhledem ke zvolené vztažné soustavě . Podle definice se rovná derivaci vektoru poloměru bodu vzhledem k času [1] . V SI se měří v metrech za sekundu. ${\vec {v}}$

V ruštině se stejným slovem označuje i skalární veličina – buď modul vektoru rychlosti, nebo algebraická rychlost bodu, tedy průmět vektoru na tečnu k trajektorii bodu [ 2] . V některých jiných jazycích existují samostatné názvy pro skalární rychlost ( rychlost pohybu ), například angličtina. rychlost , lat. celeritas . ${\vec {v}}$

Termín "rychlost" se používá ve vědě a v širokém slova smyslu, znamená to rychlost změny jakékoli veličiny (ne nutně vektoru poloměru) v závislosti na jiné (častěji to znamená změny v čase , ale také v prostoru nebo jakékoli jiný). Takže například mluví o úhlové rychlosti , rychlosti změny teploty , rychlosti chemické reakce , skupinové rychlosti , rychlosti připojení atd. Matematicky je "rychlost změny" charakterizována derivací uvažované veličiny.

Pojem "rychlosti" v klasické mechanice

Případ hmotného bodu

Vektor rychlosti (okamžitá rychlost) hmotného bodu v každém časovém okamžiku je definován jako časová derivace vektoru poloměru aktuální polohy tohoto bodu, takže [3] : ${{\vec r}}$

{\vec v}={{\mathrm {d}}{{\vec r}} \over {\mathrm {d}}t}\equiv v_{{\tau }}{{\vec \tau }},

kde je jednotkový vektor tečny procházející aktuálním bodem trajektorie (směřuje ve směru rostoucí obloukové souřadnice pohybujícího se bodu) a je průmět vektoru rychlosti do směru uvedeného jednotkového vektoru, rovná časové derivaci obloukové souřadnice a nazývá se algebraická rychlost bodu. Podle výše uvedených vzorců vektor rychlosti bodu směřuje vždy podél tečny a algebraická rychlost bodu se může od modulu tohoto vektoru lišit pouze znaménkem [4] . kde: ${{\vec \tau }}\equiv {\mathrm {d}}({\vec r}}/{\mathrm {d}}s$ $s$ $v_{{\tau }}\equiv {\tečka {s}}$ $proti$

jestliže se oblouková souřadnice zvětší, pak vektory a jsou kodirectionální a algebraická rychlost je kladná; ${\vec {v}}$ ${{\vec\tau}}$
pokud se oblouková souřadnice sníží, pak jsou vektory a opačné a algebraická rychlost je záporná. ${\vec {v}}$ ${{\vec\tau}}$

Cesta, kterou bod urazil v časovém intervalu od do , je nalezena jako ${\tilda {s}}$ $t_0$ $t$

{\tilde {s}}=\int _{t_{0}}^{t}|{\tečka {s}}|\,\mathrm {d} t\;

Když je algebraická rychlost bodu po celou dobu nezáporná, dráha se shoduje s přírůstkem obloukové souřadnice v čase od do (pokud se v tomto případě počátek obloukové souřadnice shoduje s počáteční polohou pohybujícího se bodu bod, pak se bude jednoduše shodovat s ). $t_0$ $t$ ${\tilda {s}}$ $s$

Pokud se algebraická rychlost bodu v čase nemění (nebo, což je stejné, modul rychlosti je konstantní), pak se pohyb bodu nazývá [5] rovnoměrný (algebraické tečné zrychlení je shodně rovné nula). ${\ddot {s))$

Předpokládejme, že . Pak při rovnoměrném pohybu bude rychlost bodu (algebraická) rovna poměru ujeté vzdálenosti k časovému intervalu , po který byla tato dráha uražena: ${{\ddot {s}}}\geqslant {0}$ ${\tilda {s}}$ $t-t_{0}$

{{\dot {s}}}^{{\,{\mathrm {cp}}}}={{\tilda {s}} \over t-t_{0}}\;.

V obecném případě podobné vztahy

{{\vec v}}^{{\,\,{\mathrm {cp}}}}={{{\vec r}}-{{\vec r}}_{0} \over t-t_{ 0}}\equiv {\Delta {{\vec r}} \over \Delta {t}}

{{\dot {s}}}^{{\,{\mathrm {cp}}}}}={s-s_{0} \over t-t_{0}}\equiv {\Delta {s} \over \Delta{t}}

určit průměrnou rychlost bodu [6] a jeho průměrnou algebraickou rychlost ; pokud je použit termín " průměrná rychlost ", pak se o veličinách a mluví (aby se předešlo záměně) jako o okamžitých rychlostech. ${\vec {v}}$ ${\tečka {s}}$

Rozdíl mezi dvěma výše uvedenými pojmy průměrné rychlosti je následující. Za prvé, je vektor a je skalární. Za druhé, tyto hodnoty se nemusí shodovat s modulem. Nechte tedy bod pohybovat se po šroubovici a během jeho pohybu projet jednu otáčku; pak modul průměrné rychlosti tohoto bodu bude roven poměru stoupání šroubovice (tedy vzdálenosti mezi jejími otáčkami) k času pohybu a modul průměrné algebraické rychlosti bude poměr délky cívky k době pohybu. ${{\vec v))^{{\,\,{\mathrm {cp))))$ ${{\dot {s}}}^{{\,{\mathrm {cp}}}}$

Případ tělesa konečných rozměrů

Pro těleso rozšířených rozměrů nelze definovat pojem „rychlost“ (tělesa jako takového a ne jednoho z jeho bodů); výjimkou je případ okamžitého translačního pohybu. Říkají, že absolutně tuhé těleso vykonává okamžitý translační pohyb , jestliže jsou v daném časovém okamžiku rychlosti všech jeho bodů stejné [7] ; pak samozřejmě můžeme nastavit rychlost tělesa rovnou rychlosti kteréhokoli z jeho bodů. Takže např. rychlosti všech bodů kabiny ruského kola jsou stejné (pokud ovšem zanedbáme kmity kabiny).

V obecném případě se rychlosti bodů, které tvoří tuhé těleso, navzájem nerovnají. Takže například pro kolo odvalující se bez prokluzu nabývají moduly rychlosti bodů na ráfku vzhledem k vozovce hodnoty od nuly (v místě kontaktu s vozovkou) do dvojnásobku rychlosti středu kola (při bod diametrálně opačný k bodu dotyku). Rozložení rychlostí bodů absolutně tuhého tělesa popisuje Eulerův kinematický vzorec .

Počáteční rychlost

Počáteční rychlost ( ) je rychlost hmotného bodu v okamžiku braném jako nula na časové škále (tj. v ) [8] . ${\vec {v}}_{0}$ $t = 0$

Interpretace jako rychlost, kterou se těleso začne pohybovat, není zcela správné, protože těleso v klidu se v zásadě nemůže začít pohybovat jinou než nulovou rychlostí. S takovou formulací se implicitně předpokládá, že v krátkém časovém úseku působila velká síla, která zrychlila těleso na rychlost až do okamžiku . ${\vec {v}}_{0}$ $t=[-\Delta t\ldots 0]$ ${\vec {v}}={\vec {v}}_{0}$ $t = 0$

Rychlost záznamu v různých souřadnicových systémech

V kartézských souřadnicích

V pravoúhlém kartézském souřadnicovém systému [9] :

\mathbf {v} =v_{x}\mathbf {i} +v_{y}\mathbf {j} +v_{z}\mathbf {k} .

Zároveň proto ${\mathbf r}=x{\mathbf i}+y{\mathbf j}+z{\mathbf k}$

\mathbf {v} ={\frac {\mathrm {d} (x\mathbf {i} +y\mathbf {j} +z\mathbf {k} )}{\mathrm {d} t)) ={\frac {\mathrm {d} x}{\mathrm {d} t}}\mathbf {i} +{\frac {\mathrm {d} y}{\mathrm {d} t}}\mathbf { j} +{\frac {\mathrm {d} z}{\mathrm {d} t}}\mathbf {k} .

Složkami vektoru rychlosti jsou tedy rychlosti změny odpovídajících souřadnic hmotného bodu [9] :

v_{x}={\frac {\mathrm {d} x}{\mathrm {d} t));v_{y}={\frac {\mathrm {d} y}{\mathrm {d } } t));v_{z}={\frac {\mathrm {d} z}{\mathrm {d} t)).

Ve válcových souřadnicích

Ve válcových souřadnicích [9] : $R,\varphi ,z$

v_{R}={\frac {\mathrm {d} R}{\mathrm {d} t));v_{\varphi }=R{\frac {\mathrm {d} \varphi }{\ mathrm {d} t));v_{z}={\frac {\mathrm {d} z}{\mathrm {d} t)).

$v_{\varphi }$ se nazývá příčná rychlost , - radiální . $v_{R}$

Ve sférických souřadnicích

Ve sférických souřadnicích [9] : $R,\varphi ,\theta$

v_{R}={\frac {\mathrm {d} R}{\mathrm {d} t});v_{\varphi }=R\sin \theta {\frac {\mathrm {d} \ varphi }{\mathrm {d} t));v_{\theta }=R{\frac {\mathrm {d} \theta }{\mathrm {d} t)).

K popisu rovinného pohybu se někdy používají polární souřadnice , které lze považovat za speciální případ válcového (c const) nebo kulového (c ). $z=$ $\theta =\pi /2$

Fyzické a souřadnicové rychlosti

V analytické mechanice hrají výše uvedené a další křivočaré souřadnice roli zobecněných souřadnic ; změna polohy těla je popsána jejich závislostí na čase. Časové derivace souřadnic tělesa se nazývají souřadnicové rychlosti (mohou mít jiný rozměr než m/s). Fyzická rychlost je derivací vektoru poloměru s ohledem na čas a její složky jsou v každém případě dány celým výrazem před odpovídajícím jednotkovým vektorem.

Některé pojmy související s rychlostí

Množství veličin v klasické mechanice je vyjádřeno v podmínkách rychlosti.

Impuls neboli hybnost je mírou mechanického pohybu bodu, který je definován jako součin hmotnosti bodu a jeho rychlosti.

{\vec p}=m{\vec v}

Hybnost je vektorová veličina, její směr se shoduje se směrem rychlosti. Pro uzavřený systém platí zákon zachování hybnosti .

Na rychlosti závisí také kinetická energie mechanického systému . U absolutně tuhého tělesa lze celkovou kinetickou energii zapsat jako součet kinetické energie translačního a rotačního pohybu [10] [11] :

T={\frac {mv^{2}}{2}}+{\frac {{\mathcal {I}}{\vec {\omega }}^{2}}{2}},

kde je hmotnost tělesa, je rychlost těžiště tělesa, je moment setrvačnosti tělesa, je úhlová rychlost tělesa. $\m$ $\proti$ ${\mathcal {I))$ ${\vec \omega }$

Změna rychlosti v čase je charakterizována zrychlením . Zrychlení odráží změnu rychlosti jak ve velikosti ( tangenciální zrychlení ), tak ve směru ( centripetální zrychlení ) [12] :

{\vec a}={\frac {{\mathrm {d}}{\vec v}}{{\mathrm {d}}t}}={\vec a}_{\tau }+{\vec a }_{n}={\frac {{\mathrm {d}}|{\vec v}|}{{\mathrm {d}}t}}{\vec e}_{\tau }+{v^ {2} \over r}{\vec e}_{n},

kde je poloměr zakřivení trajektorie bodu. $\r$

Galileova a Lorentzova transformace pro rychlost

V klasické newtonovské mechanice jsou rychlosti transformovány při pohybu z jedné inerciální vztažné soustavy do druhé podle Galileových transformací . Pokud byla rychlost tělesa v vztažné soustavě rovna , a rychlost vztažné soustavy vzhledem k vztažné soustavě je , pak rychlost tělesa při přechodu do vztažné soustavy bude rovna [9 ] $S$ ${\vec {v}}$ $S'$ $S$ $\vec u$ $S'$

{\vec {v}}'={\vec {v}}-{\vec {u}}.

Pro rychlosti blízké rychlosti světla se Galileovy transformace stávají nespravedlivé. Při přechodu ze systému na systém je nutné použít Lorentzovy transformace pro rychlosti [9] : $S$ $S'$

v_{x}'={\frac {v_{x}-u}{1-(v_{x}u)/c^{2}}},v_{y}'={\frac {v_{y} {\sqrt {1-{\frac {u^{2}}{c^{2}}}}}}{1-(v_{x}u)/c^{2}}},v_{z} '={\frac {v_{z}{\sqrt {1-{\frac {u^{2}}{c^{2}}}}}}}{1-(v_{x}u)/c^ {2}}},

za předpokladu, že rychlost směřuje podél osy systému . V limitu nerelativistických rychlostí jsou Lorentzovy transformace redukovány na Galileovy transformace. $\vec u$ $X$ $S$

Rychlost v relativistické mechanice

Čtyřrozměrná rychlost

Jedním ze zobecnění pojmu rychlost je čtyřrozměrná rychlost (rychlost v relativistické mechanice [9] ). Ve speciální teorii relativity je každá událost spojena s bodem v Minkowského prostoru, jehož tři souřadnice jsou kartézské souřadnice trojrozměrného euklidovského prostoru a čtvrtá je časová souřadnice , kde je rychlost světla čas události. Složky čtyřrozměrného vektoru rychlosti souvisí s projekcemi trojrozměrného vektoru rychlosti následovně [9] : $ct$ $C$ $t$

v_{0}={\frac {c}{{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}};v_{1}={\frac { v_{x}}{{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}};v_{2}={\frac {v_{y}}{ {\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}};v_{3}={\frac {v_{z}}{{\sqrt {1- {\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}}.

Čtyřrozměrný vektor rychlosti je vektor podobný času, to znamená, že leží uvnitř světelného kužele [9] .

Existuje také koncept čtyřhybnosti , jehož časová složka je rovna (kde je energie). Pro čtyřrozměrnou hybnost je splněna rovnost [13] : $e/c$ $E$

{\displaystyle p_{i}=m\,v_{i))

kde je čtyřrozměrná rychlost. $v_{i}$

Pojem "rychlost"

V relativistické mechanice se úhel mezi tečnou ke světové linii částice a časovou osou v základní vztažné soustavě nazývá rychlost (označuje se ). Rychlost je vyjádřena vzorcem $\theta$

\theta =c\,{\mathrm {Arth}}\,{\frac {v}{c}}={\frac {c}{2}}\ln {\frac {1+{\dfrac {v} {c}}}{1-{\dfrac {v}{c}}}},

kde je oblast tangens nebo hyperbolická arkus tangens. Rychlost má tendenci k nekonečnu, když rychlost směřuje k rychlosti světla. Na rozdíl od rychlosti, pro kterou je nutné použít Lorentzovy transformace, je rychlost aditivní, tzn. ${\mathrm {Arth}}\,x$

\theta '=\theta +\theta _{0},

kde je rychlost vztažné soustavy vzhledem k vztažné soustavě . $\theta _{0}$ $S'$ $S$

Některé rychlosti

Kosmické rychlosti

Nebeská mechanika studuje chování těles ve sluneční soustavě a dalších nebeských těles . Pohyb umělých vesmírných těles je studován v astrodynamice . V tomto případě je zvažováno několik možností pohybu těles, z nichž každé je nutné udělit určitou rychlost . K vypuštění satelitu na kruhovou dráhu mu musí být dána první kosmická rychlost (například umělá družice Země); překonat gravitační přitažlivost umožní druhou kosmickou rychlost (například objekt vypuštěný ze Země, který se dostal za svou oběžnou dráhu, ale nachází se ve sluneční soustavě); třetí kosmická rychlost je potřebná k opuštění hvězdného systému po překonání přitažlivosti hvězdy (například objekt vypuštěný ze Země, který překročil svou oběžnou dráhu a hranice sluneční soustavy); čtvrtá kosmická rychlost vám umožní opustit galaxii .

V nebeské mechanice je orbitální rychlost chápána jako rychlost rotace tělesa kolem barycentra systému.

Rychlosti šíření vln

Rychlost zvuku

Rychlost zvuku je rychlost šíření elastických vln v prostředí, určená elasticitou a hustotou prostředí. Rychlost zvuku není konstantní hodnotou a závisí na teplotě (v plynech), na směru šíření vln (u monokrystalů). Za daných vnějších podmínek obvykle nezávisí na frekvenci vlny a její amplitudě . V případech, kdy to není pravda a rychlost zvuku závisí na frekvenci, mluví se o rozptylu zvuku . První měření provedl William Derham . V plynech je rychlost zvuku zpravidla nižší než v kapalinách a v kapalinách je rychlost zvuku nižší než v pevných látkách, takže když je plyn zkapalněn, rychlost zvuku se zvyšuje.

Poměr rychlosti proudění v daném bodě proudu plynu k místní rychlosti zvuku v pohybujícím se prostředí se nazývá Machovo číslo podle rakouského vědce Ernsta Macha . Zjednodušeně řečeno, rychlost odpovídající Mach 1 při tlaku 1 atm (v blízkosti země na úrovni moře) se bude rovnat rychlosti zvuku ve vzduchu. Pohyb vozidel rychlostí srovnatelnou s rychlostí zvuku je doprovázen řadou jevů zvaných zvuková bariéra . Rychlosti od Mach 1,2 do Mach 5 se nazývají nadzvukové , rychlosti nad Mach 5 se nazývají hypersonické .

Rychlost světla

Rychlost světla ve vakuu je absolutní hodnota rychlosti šíření elektromagnetických vln ve vakuu. Tradičně se označuje latinským písmenem " c " (vyslovuje se jako [tse]). Rychlost světla ve vakuu je základní konstanta , nezávislá na volbě inerciálního referenčního systému (ISO) . Odkazuje na základní fyzikální konstanty, které charakterizují nejen jednotlivá těla nebo pole, ale vlastnosti časoprostoru jako celku. Podle moderních koncepcí je rychlost světla ve vakuu limitující rychlostí částic a šíření interakcí.

Nejpřesnější měření rychlosti světla, 299 792 458 ± 1,2 m / s , bylo provedeno v roce 1975 na základě referenčního měřiče . Nyní, s ohledem na moderní definici metru, je rychlost světla považována za přesně 299792458 m/s [14] .

Rychlost gravitace

Rychlost gravitace je rychlost šíření gravitačních vlivů , poruch a vln. Až dosud zůstává experimentálně neurčený, ale podle obecné teorie relativity by se měl shodovat s rychlostí světla.

Jednotky rychlosti

Rychlost linky:

Metr za sekundu (m/s), odvozená jednotka SI
Kilometr za hodinu , (km/h)
uzel ( námořní míle za hodinu)
Machovo číslo , Mach 1 se rovná rychlosti zvuku; Max n je nkrát rychlejší. Jako jednotka závislá na konkrétních podmínkách by měla být dále definována.
Rychlost světla ve vakuu (označeno c )

Úhlová rychlost :

Radiány za sekundu , přijaté v systémech SI a CGS . Fyzický rozměr 1/s.
Otáčky za sekundu (ve strojírenství)
stupňů za sekundu, stupňů za sekundu

Vztahy mezi jednotkami rychlosti

1 m/s = 3,6 km/h
1 uzel = 1,852 km/h = 0,514 m/s
Max 1 ~ 330 m/s ~ 1200 km/h (závisí na klimatických podmínkách)
c = 299 792 458 m/s

Historický nástin

Autolycus z Pitana ve 4. století před naším letopočtem. E. definoval rovnoměrný pohyb následovně: „O bodu se říká, že se pohybuje rovnoměrně, pokud prochází stejnou a stejnou velikostí ve stejných časech . Navzdory skutečnosti, že v definici byly zahrnuty dráha a čas, byl jejich vztah považován za nesmyslný [15] , protože bylo možné porovnávat pouze homogenní veličiny a rychlost pohybu byla čistě kvalitativní, nikoli však kvantitativní pojem [16] . Aristoteles , který žil ve stejné době , rozdělil pohyb na „přirozený“, kdy se tělo snaží zaujmout svou přirozenou polohu, a „násilný“, ke kterému dochází pod vlivem síly. V případě „násilného“ pohybu je součin hodnoty „motor“ a času pohybu roven součinu „pohyblivé“ hodnoty a ujeté vzdálenosti, což odpovídá vzorci , nebo [15] . Stejné názory zastával v 11. století Avicenna , i když nabízel jiné důvody pro hnutí [17] , stejně jako Gerard z Bruselu na konci 12. - začátku 13. století. Gerard napsal pojednání „O pohybu“ – první evropské pojednání o kinematice – ve kterém formuloval myšlenku určování průměrné rychlosti tělesa (při rotaci se přímka rovnoběžná s osou rotace pohybuje „v stejným způsobem s jakýmkoliv jeho bodem“ a poloměr – „stejný s jeho středem“ ) [18] . $Ft=ms$ $F=mv$

V roce 1328 spatřilo světlo světa Pojednání Thomase Bradwardina o proporcích aneb o proporcích rychlostí v pohybu , ve kterém našel rozpor v Aristotelově fyzice a spojení rychlosti s působícími silami. Bradwardine si všiml, že podle Aristotelova slovního vzorce, je-li hnací síla rovna odporu, pak je rychlost rovna 1, přičemž by měla být rovna 0. Předložil také svůj vzorec pro změnu rychlosti, který, ačkoliv byl není z fyzikálního hlediska opodstatněná, představuje první funkční závislost rychlosti na příčinách pohybu. Bradwardine nazval rychlost „hybnost“ [19] . William Haytsbury představil koncept okamžité rychlosti ve svém pojednání o místním pohybu. V letech 1330-1340 prokázal s dalšími studenty Bradwardine tzv. „Mertonovo pravidlo“, což znamená rovnost dráhy pro rovnoměrně zrychlený pohyb a rovnoměrný pohyb průměrnou rychlostí [20] .

Každá zeměpisná šířka pohybu, stejnoměrně získaná nebo ztracená, odpovídá svému střednímu stupni, takže právě tolik bude pokryto touto získanou šířkou jako středním stupněm, kdyby se těleso neustále pohybovalo s tímto středním stupněm.

- "Mertonovo pravidlo" ve formulaci Swainshead [20]

Ve XIV. století zavedl Jean Buridan koncept impulsu [21] , díky kterému se určovala velikost změny rychlosti – zrychlení. Nikolai Orem , student Buridana, navrhl, že kvůli impulsu zůstává zrychlení konstantní (a ne rychlost, jak věřil sám Buridan), čímž předvídal druhý Newtonův zákon [22] . Oresme také použil grafické znázornění pohybu. Ve svém Pojednání o konfiguraci vlastností a pohybu (1350) navrhl znázornit kvantitu a kvalitu pohybu (čas a rychlost) segmenty kolmých čar, jinými slovy nakreslil graf změny rychlosti v závislosti na čas [23] .

Podle Tartaglia je „přirozeným“ pohybem pouze vertikální pád těla a všechny ostatní jsou „násilné“, zatímco u prvního typu se rychlost neustále zvyšuje a u druhého se snižuje. Tyto dva druhy pohybu nemohou nastat současně. Tartaglia věřil, že „násilné“ pohyby jsou způsobeny úderem, jehož výsledkem je „efekt“ určený rychlostí [24] . Díla Aristotela a Tartaglia kritizoval Benedetti , který po Oremovi použil koncepty impulsu a zrychlení [25] .

V roce 1609 Kepler ve své Nové astronomii formuloval plošný zákon, podle kterého je sektorová rychlost planety (oblast popsaná segmentovou planetou - Sluncem, za jednotku času) konstantní [26] . Descartes v „Principles of Philosophy“ formuloval zákon zachování hybnosti , který je v jeho chápání součin množství hmoty rychlostí [27] , zatímco Descartes nezohlednil skutečnost, že množství pohybu má nejen velikost, ale i směr [28] . Později koncept „kvantity pohybu“ vyvinul Hooke , který jej chápal jako „míru rychlosti vlastní určitému množství hmoty“ [29] . Huygens , Wallis a Wren přidali směr k této definici. V této podobě se ve druhé polovině 17. století stala hybnost důležitým pojmem v dynamice, zejména v dílech Newtona a Leibnize [30] . Newton přitom ve svých dílech pojem rychlost nedefinoval [31] . Zdá se, že první pokus o explicitní určení rychlosti učinil Wallis ve svém pojednání „Mechanika nebo geometrické pojednání o pohybu“ (1669-1671): „Rychlost je vlastnost pohybu, která se odráží ve srovnání délky a času. ; totiž určuje, jaká délka se v kterém čase urazí“ [32] .

V 17. století byly položeny základy matematické analýzy , konkrétně integrální a diferenciální počet . Na rozdíl od geometrických konstrukcí Leibnize vychází Newtonova teorie „fluxionů“ z potřeb mechaniky a je založena na konceptu rychlosti. Newton ve své teorii uvažuje proměnnou „plynule“ a její rychlosti změny – „proudění“ [33] .

Rychlosti v přírodě a technologii

	Metry za sekundu
rychlost světla	299 792 458
Rychlost pohybu nejvzdálenějších galaxií	$1{,}4\krát 10^{8}$
Rychlost elektronů v TV kineskopu	$1{,}0\times 10^{8}$
Rychlost Slunce na jeho oběžné dráze kolem středu Galaxie	$2{,}3\krát 10^{5}$
Rychlost Země na její oběžné dráze kolem Slunce	${\displaystyle 3{,}0\krát 10^{4))$
Rychlost umělé družice Země	$8{,}0\times 10^{3}$
Rychlost Měsíce na jeho oběžné dráze kolem Země	$1{,}0\krát 10^{3}$
Maximální rychlost osobního letadla	$7{,}0\krát 10^{2}$
Průměrná rychlost molekuly dusíku při teplotě 0 stupňů C	$5{,}0\krát 10^{2}$
Maximální rychlost vozidla	$3{,}4\krát 10^{2}$ [35]
Maximální rychlost lokomotivy na železnici	$1{,}1\krát 10^{2}$
Maximální rychlost letu sokola	$1{,}0\krát 10^{2}$
Rychlost geparda	$3{,}1\krát 10^{1}$
Lidský rychlostní rekord na 100m	$1{,}0\krát 10^{1}$ ( ) $1{,}044\times 10^{1}$
Lidský rychlostní rekord pro chůzi 50 km	$3{,}4$ ( ) $3{,}92$
Průměrná rychlost zdravého člověka (libovolné tempo)	$1{,}43$
rychlost želvy	${\displaystyle 5{,}0\krát 10^{-2))$
Rychlost šneka	${\displaystyle 1{,}4\krát 10^{-2))$

Rychlosti pohybu živých bytostí

Sokol stěhovavý (nejrychlejší zvíře): nejvyšší zaznamenaná rychlost - 389 km/h [36] ;
Gepard (nejrychlejší suchozemské zvíře): nejrychlejší zaznamenaná rychlost - 98 km/h [37] ;
Mečoun : 100 až 130 km/h [37] ;
Marlín černý : nejvyšší zaznamenaná rychlost - 105 km/h [36] ;
Antilopa vidloroh : nejvyšší zaznamenaná rychlost - 88,5 km/h [36] ;
Kůň ( American Quarter Horse ): 88 km/h [36] ;
Člověk: nejvyšší zaznamenaná rychlost je 44,72 km/h ( Usain Bolt ) [37] .

Rychlostní záznamy vozidel

Nejrychlejším člověkem vyrobeným objektem je Parker Solar Probe , 150 km/s (vzhledem ke Slunci) v roce 2021 [38] .

Absolutní rychlostní rekord ve vzduchu vytvořil v roce 1976 americký průzkumný letoun Lockheed SR-71 Blackbird - 3529,56 km/h.

Nejvyšší rychlosti v pozemním řízeném vozidle dosáhl proudový vůz Thrust SSC v roce 1997 - 1228 km/h.

Rychlostní rekord na vodě vytvořila v roce 1978 australská loď s proudovým motorem s plynovou turbínou Spirit of Australia - 511,11 km/h [39]

Viz také

Kinematika

Poznámky

↑ Markeev, 1990 , s. patnáct.
↑ Staržinskij, 1980 , s. 154.
↑ Markeev, 1990 , s. 15-17.
↑ Staržinskij, 1980 , s. 154-155.
↑ Staržinskij, 1980 , s. 163.
↑ Staržinskij, 1980 , s. 152.
↑ Markeev, 1990 , s. 46-47.
↑ Viz Je počáteční rychlost vždy nulová? v Příručce pro studenty.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Rychlost // Velká sovětská encyklopedie : [ve 30 svazcích] / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
↑ Šéfredaktor A. M. Prochorov. Kinetická energie // Fyzikální encyklopedický slovník. - Sovětská encyklopedie . - M. , 1983. (Ruština) Fyzikální encyklopedie
↑ Šéfredaktor A. M. Prochorov. Rotační pohyb // Fyzikální encyklopedický slovník. - Sovětská encyklopedie . - M. , 1983. (Ruština) Fyzikální encyklopedie
↑ Šéfredaktor A. M. Prochorov. Akcelerace // Fyzikální encyklopedický slovník. . — 1983. (Ruština) Fyzická encyklopedie
↑ Šéfredaktor A. M. Prochorov. Impuls // Fyzikální encyklopedický slovník. - Sovětská encyklopedie . - M. , 1983. (Ruština) Fyzikální encyklopedie
↑ Definice měřidla Archivováno 26. června 2013 na Wayback Machine Resolution 1 XVII General Conference on Weights and Measures (1983 )
↑ 1 2 Jakovlev, 2001 , str. 21.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 34.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 29.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 31-32.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 32-34.
↑ 1 2 Jakovlev, 2001 , str. 35.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 35-36.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 37.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 37-38.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 43.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 45.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 51-52.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 59.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 68.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 77.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 91.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 96.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 72-73.
↑ Jakovlev, 2001 , str. 64-66.
↑ Kabardin O.F., Orlov V.A., Ponomareva A.V. Volitelný kurz fyziky. 8. třída. - M .: Education , 1985. - Náklad 143 500 výtisků. - str. 44
↑ Světové rychlostní rekordy FIA . Internationale de l'Automobile Federation (10. června 2012). Získáno 3. prosince 2020. Archivováno z originálu dne 31. března 2019.
↑ 1 2 3 4 12 nejrychlejších zvířat na světě . Získáno 17. června 2022. Archivováno z originálu dne 29. července 2021. (neurčitý)
↑ 1 2 3 12 nejrychlejších zvířat na světě . Získáno 17. června 2022. Archivováno z originálu dne 22. září 2020. (neurčitý)
↑ Nejrychlejší člověkem vyrobený předmět. Sonda Parker Solar Probe vyvinula rychlost asi 150 km/s . Získáno 17. června 2022. Archivováno z originálu dne 17. května 2021. (neurčitý)
↑ Navzdory rekordům: proč se lidé nechtějí příliš rychle pohybovat

Literatura

Markeev A.P. Teoretická mechanika. — M .: Nauka, 1990. — 416 s. — ISBN 5-02-014016-3 .
Staržinskij V. M. Teoretická mechanika. - M. : Nauka, 1980. - 464 s.
Jakovlev V.I. Prehistorie analytické mechaniky . - Iževsk: Výzkumné centrum "Regular and Chaotic Dynamics", 2001. - 328 s. — ISBN 5-93972-063-3 .

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Skvělý norský Britannica (online) Britannica (online) Britannica (online) Treccani plocha počítače
V bibliografických katalozích	BNF : 119762787 GND : 4020574-5 J9U : 987007565830505171 LCCN : sh85126486 NKC : ph872791

mechanický pohyb
referenční systém	inerciální vztažná soustava Neinerciální vztažná soustava Složený pohyb Princip relativity
Materiální bod	Jednotný pohyb Přímočarý pohyb Pohybová rovnice Pohybové rovnice v neinerciální vztažné soustavě Trajektorie (cesta) pohybující se Rychlost Zrychlení ( centripetální zrychlení tečné zrychlení ) pomlčka
Fyzické tělo	translační pohyb Rovinně-paralelní pohyb ( paralelní překlad ) Kulový pohyb ( Rotační pohyb Kruhový pohyb Precese nutace )
kontinuum	laminární proudění turbulentní proudění
Související pojmy	Plán rychlosti Trakce vlaku Šest stupňů volnosti