Kan de snelheid negatief zijn: waarom, wanneer, hoe, verschillende scenario's en problemen?

Als u al op zoek bent naar een antwoord op de vraag, kan de snelheid negatief zijn of niet, dan bent u hier aan het juiste adres. Dit bericht zal ook beantwoorden hoe en wanneer het negatief kan zijn.

Omdat snelheid wordt geclassificeerd als een vectorgrootheid, heeft deze zowel een grootte (waarde) als een richting. Telkens wanneer een object of lichaam in een positieve richting beweegt die wordt beschreven door het coördinatensysteem, wordt de snelheid ervan als positief beschouwd. De snelheid wordt negatief genoemd als deze in de tegenovergestelde richting gaat.

Hoe kan de snelheid negatief zijn?

Snelheid, als vectorgrootheid, heeft niet alleen een grootte (vectorlengte) maar heeft ook een richting.

De grootte of vectorlengte van elke vector, inclusief snelheid, is altijd positief omdat het slechts een waarde is. De richting van elke vector wordt echter bepaald door het referentiekader. Als gevolg hiervan geeft het negatieve teken voor elke vector alleen de richting van de vector aan. Als gevolg hiervan kan de snelheid negatief zijn.

kan snelheid negatief zijn?

Wanneer kan snelheid negatief zijn?

De grootte van de snelheid kan niet negatief zijn; alleen de richting resulteert in een negatief of positief teken. Het coördinatensysteem bepaalt de positieve en negatieve tekens van de vector.

Overweeg een object of lichaam dat in één dimensie reist, of we kunnen dat langs een rechte lijn zeggen. De positieve richting geeft beweging aan in een positieve richting die wordt gespecificeerd door het coördinatensysteem, terwijl de negatieve richting beweging tegengesteld aanduidt.

Kan de snelheid in de grafiek negatief zijn?

Snelheid kan ook positief, negatief en nul zijn in de grafiek.

Als in de grafiek van snelheid versus tijd de lijn van de grafiek onder het negatieve gebied van de grafiek ligt, dwz onder de X-as zoals weergegeven in de onderstaande grafiek, kunnen we zeggen dat het object of lichaam met negatieve snelheid beweegt. De grafiek laat zien dat het object of lichaam in een negatieve richting beweegt.

Pu1Rwjg TfPcfE2KKPQNxIdT 7Lw6eMkNwv0a8D0N7o5E3drePbJSGml K x2EZ0pT0BhzX7QBHqsFDdWa7pXyanH

Dus op basis van de bovenstaande grafieken kunnen we concluderen dat: of de helling van de lijn toeneemt of afneemt, als deze zich in het negatieve gebied bevindt, is de snelheid van het object negatief. Evenzo, als de lijn van de grafiek in het positieve gebied ligt, wordt gezegd dat het object een positieve snelheid heeft. Stel ten slotte dat de grafieklijn over de X-as loopt van een positief naar een negatief gebied of van een negatief naar een positief gebied. We kunnen dan zeggen dat het object of lichaam van richting is veranderd.

Nu vraag je je misschien af ​​wanneer versnelling positief is of dat de situatie vergelijkbaar is met een vrije val. Kan de snelheid op dat moment ook negatief zijn? Laten we zien hoe het gaat.

Kan snelheid negatief zijn als versnelling positief is?

Ja, het is mogelijk om te hebben negatieve snelheid wanneer versnelling positief is.

Beschouw een lichaam of een object dat in een negatieve richting beweegt, met een negatieve snelheid en versnelling. Als het object vertraagt, zal zijn versnellingsvector in de tegenovergestelde richting van zijn beweging zijn, dwz positief. Het betekent dat terwijl de snelheid negatief is, de versnelling positief is.

Ga door dit artikel om meer te leren over beweging met negatieve snelheid en positieve versnelling.

Probleem: Stel een auto rijdt met een snelheid van 15 m/s van oost naar west (wat we als negatieve richting beschouwen. De bestuurder past de pauzes toe na 4 seconden op een afstand van 30 m. Wat zou de versnelling van de auto zijn? Is de versnelling in dit scenario positief of negatief?

Gegeven: 

Beginsnelheid van auto v1 = -15 m/s

Finale snelheid van auto v2 = 0 m/s (Aangezien pauze van toepassing is)

Tijd nodig met de auto tot t = 4 s

Afgelegde afstand met de auto d = 30 m

Vinden:

Acceleratie van de auto a = ?

Oplossing:

Zoals we weten wordt versnelling gegeven door:

A m9e0KjuhwQ uNzSKe9sqXnDlw1M7Brl1oeFSWKgwxM8kwnLbSOpSIoFvY

∴ a = 3.8 m/s2

Het resultaat is dat, hoewel de beginsnelheid negatief is wanneer de bestuurder na 4 seconden remt, de acceleratie positief is omdat deze in de tegenovergestelde bewegingsrichting is.

Kan de snelheid in vrije val negatief zijn?

Vrije val is slechts een negatieve versnelling. Meer specifiek geeft het aan dat iets sneller in neerwaartse richting beweegt.

In het cartesiaanse coördinatensysteem beschouwen we de neerwaartse richting meestal als negatief en de opwaartse richting als positief. Als gevolg hiervan schatten we, wanneer een object in vrije val is, zijn snelheid als negatief vanwege de neerwaartse richting.

H9gtzQWAvDlvd4VTBbWMc6tPVpd8Ul9QogNGwwzSj9W

Probleem: Denk aan een tennisbal en een plastic bal die van dezelfde hoogte en tegelijkertijd vallen. De plastic bal heeft 4 seconden nodig om de grond te bereiken, terwijl de tennisbal 6 seconden nodig heeft. Wat zijn hun snelheden?

Gegeven:

Tijd genomen door plastic bal tp = 4 seconden

Tijd genomen door tennisbal tt = 6 seconden

Versnelling door zwaartekracht g = -9.8 m/s2 (zoals het in de neerwaartse richting is)

Vinden:

Snelheid van plastic bal vp =?

Snelheid van tennisbal vt =?

Oplossing:

In het geval van vrije val wordt de snelheid gegeven door:

v=gt

∴ Snelheid van de plastic bal:

vp = gtp

vp = -9.8 * 4 = -39.2 m/s

∴ Snelheid van de tennisbal:

vt = gtt

vt = -9.8 * 6 = -58.8 m/s

Hierdoor heeft de tennisbal een hogere snelheid dan de plastic bal.

Laten we nu analyseren of verschillende snelheden zoals gemiddelde snelheid, eindsnelheid, beginsnelheid, eindsnelheid, hoeksnelheid, relatieve snelheid, momentane snelheid, enzovoort, kan negatief zijn of niet.

Kan de gemiddelde snelheid negatief zijn?

De gemiddelde snelheid is, net als de snelheid, ook een vectorgrootheid. De richting is ook hetzelfde als de richting van de beweging van het object.

Wanneer de gemiddelde snelheid positief is, beweegt een object vooruit vanaf zijn beginpunt. Wanneer de gemiddelde snelheid negatief is, betekent dit eenvoudig dat een object achteruit beweegt vanaf zijn beginpunt. Als resultaat geeft een negatieve gemiddelde snelheid alleen de achterwaartse beweging van het object aan.

Probleem: Bereken de gemiddelde snelheid over een bepaald tijdsinterval van een persoon als hij 5 m in 3 s langs de positieve x-as en 15 m in 7 s langs de negatieve x-as beweegt?

Gegeven: 

Initiële verplaatsing van de persoon, xi = 5 m

Uiteindelijke verplaatsing van de persoon, xf = -15 m (Terwijl hij in negatieve x-richting reist)

Initiële tijdsinterval ti = 3 sec

Laatste tijdsinterval tf = 7 sec

Vinden:

Gemiddelde snelheid van de persoon vavg =?

Oplossing:

De gemiddelde snelheid van de persoon wordt gegeven door:

vavg =(x)f - xi) / (Tf - ti)

De waarden in de bovenstaande vergelijking plaatsen:

vavg = (-15-5) / (7-3)

vavg = -20/4 = -5m/sec

Kan de beginsnelheid negatief zijn?

De beginsnelheid kan positief, negatief of nul zijn.

Als een object of lichaam achteruit of naar beneden gaat, wordt de beginsnelheid als negatief beschouwd. Evenzo, als het vooruit of omhoog beweegt, beschouwen we het als een positieve beginsnelheid. We beschouwen een lichaam of object als een beginsnelheid van nul als het helemaal niet beweegt.

Probleem: John voltooit de fietstocht binnen 3 seconden met een eindsnelheid van 9 m/s en een versnelling van 4 m/s2. Bepaal de beginsnelheid van Johannes.

Gegeven:

Eindsnelheid v = 9 m/s

Versnelling a = 4 m/s2

Tijdsinterval t = 3 s

Vinden:

Beginsnelheid u = ?

Oplossing:

Om de beginsnelheid te vinden, passen we de bewegingsvergelijking toe, die wordt gegeven door:

v = u + op

∴ u = v – op

De waarden in de bovenstaande vergelijking plaatsen:

∴u = 9 – (4 * 3) = 9 -12 =-3 m/s

Als we een negatieve beginsnelheid krijgen, kunnen we zeggen dat John aanvankelijk achteruit ging met een snelheid van 3 m/s en vervolgens in de voorwaartse richting met een snelheid van 9 m/s.

Kan de eindsnelheid negatief zijn?

De eindsnelheid kan ook positief, negatief of nul zijn, net als de beginsnelheid.

Als een object of lichaam achteruit of naar beneden gaat, wordt de uiteindelijke snelheid als negatief beschouwd. Evenzo, als het vooruit of omhoog beweegt, beschouwen we het als een positieve eindsnelheid. Als een lichaam of object volledig tot stilstand komt, beschouwen we het als een eindsnelheid van nul.

Probleem: Stel dat een man een bepaalde afstand in de positieve x-richting aflegt met een snelheid van 18 m/s. Nu, als zijn versnelling -5 m/s is2, bereken de eindsnelheid op 4 seconden.

Gegeven: 

Beginsnelheid u = 18 m/s

Versnelling a = -5 m/s2

Tijdsinterval t = 4 s

Vinden:

Eindsnelheid v = ?

Oplossing:

Om de uiteindelijke snelheid te vinden, passen we de bewegingsvergelijking toe, die wordt gegeven door:

v = u + op 

De waarden in bovenstaande vergelijking plaatsen:

∴v = 18 +(-5)*4 = 18-20 =-2 m/s

 Als de persoon uiteindelijk van richting verandert, krijgen we een negatieve eindsnelheid.

Kan de momentane snelheid negatief zijn?

De gradiënt van de verplaatsing van een object is niets anders dan momentane snelheid genoemd. 

Als de verplaatsingsgradiënt op een bepaald moment negatief is, is de momentane snelheid ook negatief. Dit geeft aan dat de snelheid in de tegenovergestelde richting is van de positieve richting die je hebt geselecteerd in termen van natuurkunde.

Probleem: Een deeltje beweegt langs de x-as volgens x(t) = 15t – 3t2. Wat is de momentane snelheid bij t = 2 s en t = 3 seconden?

Gegeven:

x(t) = 15t – 3t2 ……….(1)

Tijd t1 = 2 seconden

Tijd t2 = 3 seconden

Vinden:

Momentane snelheid van een deeltje v(t) = ?

Oplossing:

De beweging van de deeltjes wordt beschreven door vergelijking (1) in termen van verplaatsing als functie van de tijd. We kunnen de bewegingsvergelijking vinden in termen van snelheid door de afgeleide van de bovenstaande vergelijking te nemen.

∴v(t) = 15 – 6t

Momentane snelheid op tijdstip t1 = 2 seconden

v(2 s) = 15 – 6*2 = 15-12= 3 m/s

Momentane snelheid op tijdstip t2 = 3 seconden

v(3 s) = 15 – 6*3 = 15-18= -3 m/s

Kan relatieve snelheid negatief zijn?

Wanneer we de snelheid van een object of lichaam ten opzichte van een ander beschouwen, wordt deze snelheid de genoemd relatieve snelheid.

Wanneer twee objecten of lichamen in de tegenovergestelde richting bewegen, relatieve snelheid wordt gegeven door het verschil tussen hun snelheden. Dus de relatieve snelheid van tegengesteld bewegende objecten uiteindelijk negatief.

Stel dat twee objecten met verschillende snelheden in tegengestelde richtingen bewegen. Dus de snelheid van object 2 ten opzichte van object 1 wordt gegeven door:

v21 = v2 - v1

Probleem: Twee oost-west treinsporen lopen parallel aan elkaar. Trein A rijdt naar het oosten met een snelheid van 54 km/u, terwijl trein B naar het westen rijdt met een snelheid van 90 km/u. Wat is de snelheid van trein B ten opzichte van trein A?

Gegeven:

De positieve richting van de x-as is gekozen van west naar oost. Dus,

Snelheid van trein A vA = 54 km/u = 15 m/s

Snelheid van trein B vB = -90 km/u = -25 m/s

Vinden:

Snelheid van trein B tov trein A vBA =?

Oplossing:

vBA = vB - vA

De waarden van snelheden in de bovenstaande vergelijking plaatsen:

vBA =-25-15 = -40 m/s

Als resultaat kunnen we concluderen dat trein B naar met een snelheid bewegen van 40 m/s van oost naar west.

Kan de hoeksnelheid negatief zijn?

hoeksnelheid is ook een vectorgrootheid die zowel de richting als de grootte bevat.

Als de rotatie tegen de klok in is, wordt de hoeksnelheid als positief beschouwd, en als de rotatie met de klok mee is, wordt de hoeksnelheid als negatief beschouwd. Bovendien, wanneer de hoekverplaatsing afneemt, is de hoeksnelheid negatief en is de hoeksnelheid positief wanneer deze toeneemt.

Opgave: Bereken de hoeksnelheid van een wiel met een aanvankelijke hoekverdraaiing van π rad en een hoekverdraaiing van -π rad na 2 seconden.

Gegeven: 

Initiële hoekverplaatsing 𝛳i = πrad

Uiteindelijke hoekverplaatsing 𝛳f =-π rad

Tijdsinterval t = 2 sec

Vinden:

Hoeksnelheid van een wiel ⍵ = ?

Oplossing:

De hoeksnelheid wordt gegeven door:

N7rU2MquacFJrMRH9G mrA4ECxWq7fLR4twoMloQoWQnquU8LWI4ZlpQfp 8PRJ6676EQLLjNCzE0kN T27AK4kcIniYB N9Tcr3Kce apLeUo1C12LRxFXuOnILERw3T1F yZAA

Aldus

⍵ =(-π-π)/2 =-1 rad/s

Kan de maximale snelheid negatief zijn?

De maximale snelheid wordt geacht te zijn verkregen wanneer de afgeleide van de snelheid nul is. Er is geen manier om extra snelheid te krijgen na dit punt.

De negatieve en positieve laten alleen zien in welke richting het object of lichaam beweegt wanneer het zijn maximale snelheid bereikt. Om precies te zijn, als we het coördinatensysteem beschouwen, kunnen we zien in welk gebied, positief of negatief, het object de maximale snelheid heeft.

Kan de eindsnelheid negatief zijn?

De hoogste constante snelheid verkregen door een object terwijl het door een vloeistof valt (wat elk gas of elke vloeistof kan zijn), staat bekend als eindsnelheid.

De viskeuze kracht balanceert zijn gewicht zodra een bolvormig lichaam wordt ondergedompeld in een stroperige vloeistof. Als de dichtheid van het bolvormige lichaam kleiner is dan de dichtheid van de omringende vloeistof, begint het lichaam naar boven te migreren. Negatief eindsnelheid wordt toegepast op deze opwaartse directionele eindsnelheid.

Kan verandering in snelheid negatief zijn?

Als we het verschil nemen tussen de eindsnelheid van het lichaam en de beginsnelheid, wordt dit de verandering in snelheid van dat lichaam genoemd.

Omdat zowel de eind- als de beginsnelheid negatief kan zijn, kan de snelheidsverandering eveneens negatief zijn. Bovendien, als de eindsnelheid in negatieve richting afwijkt van de beginsnelheid, zal de snelheidsverandering negatief zijn.

We hopen dat we u bevredigende oplossingen hebben geboden voor uw vragen over kan snelheid negatief zijn, hoe kan snelheid negatief zijn, wanneer kan snelheid negatief zijn, en nog veel meer. Bezoek onze website om meer artikelen te lezen met betrekking tot: wetenschap.

Lees ook:

Laat een bericht achter