In dit artikel zullen we met enkele voorbeelden bespreken wat nulsnelheid is, hoe en wanneer het in het scenario komt.
Een object dat op een punt of op een star lichaam staat en niet verplaatst met de tijd, dan is de snelheid van een object nul.
Wat is Zero Velocity?
De snelheid van het object wordt gedefinieerd als een verandering in zijn positie samen met de tijd.
Wanneer er geen verplaatsing van het object is, wordt de snelheid van het object nulsnelheid genoemd.
De volgende grafiek toont de relatie tussen verplaatsing v/s tijd voor nulsnelheid.
De bovenstaande grafiek toont een rechte lijn evenwijdig aan de x-as, die zegt dat de positie van het object voor alle tijden hetzelfde is; de positie van het object verandert niet. Dit houdt in dat het object in rust is, wat betekent dat de snelheid van het object nul is.
Wanneer is Velocity Zero?
Het object heeft een snelheid van nul wanneer het niet met de tijd verplaatst.
De snelheid van het object is nul als er geen verplaatsing van het object is. De positie van het object tussen twee verschillende tijdsintervallen blijft hetzelfde.
De snelheid wordt gegeven door de relatie v=(Δx/Δt)=(x2-x1)/(T2-t1)
Voor snelheid nul = x2-x1; waarvan wordt aangenomen dat de positie van het object hetzelfde blijft. Vandaar,
v=(x2-x1)/(T2-t1) = 0
probleem: Een blok met massa 'm' werd verplaatst op een afstand van 300 m en bereikt punt A om 12.05 uur. Om 12.20 uur bleek het blok op dezelfde positie aanwezig te zijn, dat wil zeggen 300 meter verwijderd van de oorspronkelijke positie. Zoek de snelheid van het blok.
Gegeven: x1=300 x2=300, t1=12.05, t2= 12.20
De snelheid van het blok is dus nul.
Voorbeeld van nulsnelheid
Objecten in rust, hebben nul snelheid. Bijvoorbeeld, een bal die accelereert komt tot stilstand, een auto klimt de heuvel op en een chauffeur parkeert de auto daar, een kokosnoot viel op de grond, een vogel zittend op de takken van een boom, een rots die aan de rand van de berg staat, enzovoort.
De objecten die niet verplaatsbaar zijn, zijn ook voorbeelden van nulsnelheid. Voorbeelden zijn bomen, bergen, tafels, gebouwen, stoelen, vriezers, etc.
Wat is Zero Group Velocity?
Een groep suggereert de combinatie van twee of meer snelheden. De snelheid van het object wordt beschouwd als een vorm van een golf wanneer het reist, vandaar een golfsnelheid.
Twee of meer golven die in een groep reizen, moduleren in een enkele golf. Wanneer de groepssnelheid nul is, nemen de golven af tot een fasesnelheid die zich voortplant als een enkele golf, ook wanneer deze door een knoop gaat of verdwijnt.
Beschouw een golf die zich voortplant in de x-richting, en dan is de golffunctie die bij de golf hoort
Waar A is een amplitude van een golf
ω is een hoekfrequentie die wordt gegeven door de relatie ω=2πt=2πf
k is een golfgetal, gegeven door k=2πλ
λ is een golflengte
f is een frequentie
Wanneer een enkele golf zich voortplant vanuit een medium, dan wordt de snelheid van die golf een fasesnelheid genoemd en wordt gedefinieerd als de verhouding van de hoekfrequentie van de golf en het golfgetal, gegeven door de vergelijking
Vfase=ω/k
Dit is gelijk aan het aantal trillingen dat wordt waargenomen op twee verschillende punten in de padlengte van de golf.
Wanneer twee of meer golven elkaar overlappen en worden gemoduleerd tot een enkel golfpatroon met dezelfde snelheid, dan wordt de resulterende snelheid op een combinatie van alle golven die een groep vormen groepssnelheid genoemd.
Daarom is het een afgeleide van alle fasesnelheden van individuele golven, gegeven door de relatie
Vgroep=dω/dk
Wanneer is Group Velocity Zero?
De groepssnelheid is nul op de knooppunten van een gemoduleerde frequentie en wanneer deze overlapt met een andere golf.
Als twee golven van dezelfde frequentie elkaar vanuit de tegenovergestelde richting storen, wordt de groepssnelheid nul.
De enkele golflengte van dezelfde frequentie en amplitude interfereert met de groepsgolf en plant zich voort in de richting tegengesteld aan de groepsgolf met dezelfde fasesnelheid, waarna de groepssnelheid van de golven verdwijnt en vervolgens overgaat in een enkele draaggolf.
Lees meer over Groepssnelheid.
Nul momentane snelheid
De momentane snelheid wordt aangegeven als de verplaatsing van het object die zich in een zeer klein tijdsinterval langs zijn pad heeft voorgedaan.
De momentane centrumsnelheid is nul voor de massa in het midden van het object dat meebeweegt met het object dat met een bepaalde snelheid beweegt.
De momentane snelheid wordt gegeven door de formule
- Waarbij 't een klein tijdsinterval is'
- Vi is momentane snelheid
- x is een verplaatsing
- het is een tijd
Als een object dat versnelt in de x-richting, plotseling verticaal naar beneden valt in de negatieve y-richting, dan is de verplaatsing van het object nul en dus de momentane snelheid zal nul zijn.
Wanneer is momentane snelheid nul?
De momentane snelheid is nul als er een snelle beweging is zonder versnelling in een korte tijdspanne.
Als het lichaam in beweging is, maar een deel ervan is star verbonden met een bepaald punt op een ander object, dan is de momentane snelheid van dat object op dat punt nul.
Enkele voorbeelden van nul ogenblikkelijke snelheid zijn een object dat ronddraait, het touw overslaat met twee uiteinden van het touw in de hand gefixeerd, een vrouw die een hoelahoep doet waarbij de hoelahoep in beweging is terwijl de positie van een vrouw constant is, vandaar dat de snelheid van een vrouw nul is, een punt gemaakt door de band van het voertuig dat aan de weg is bevestigd, de momentane snelheid op dat punt is nul, ladder met klem, kompas en verdeler, en er zijn verschillende andere voorbeelden.
Nul horizontale snelheid
Wanneer de object in een projectielbeweging is, komen we zowel horizontale als verticale snelheid van het object tegen. Als het object niet evenwijdig aan de grond beweegt, hebben we een horizontale snelheid van nul.
De projectielbeweging van het object wordt weergegeven in de onderstaande grafiek:
De y-as vertegenwoordigt de verticale beweging van het object en de x-as vertegenwoordigt de horizontale verplaatsing. De verticale snelheid wordt gegeven door de Sin-functie, terwijl de horizontale snelheid wordt gegeven door de Cosinus-functie. Wanneer het object de hoogste positie in zijn vlucht bereikt, heeft het op dit punt al zijn kinetische energie in potentieel energie en beweegt evenwijdig aan het oppervlak en de verticale snelheid van het object is nul. Het object is op dit punt voor langere tijd in de lucht.
Wanneer is horizontale snelheid nul?
Als er geen horizontale verplaatsing van een object zal de horizontale snelheid gelijk zijn aan nul.
Om een horizontale snelheid nul te laten zijn, mag het object zich niet in een projectielbeweging bevinden die een tweedimensionale beweging is, het object moet in een y-asrichting zijn gericht.
Laten we een horizontale snelheid van nul demonstreren met een 2D-plot.
Beschouw een vlucht van het object met massa 'm' in verticale richting vanaf een vast punt op het horizontale oppervlak. Beschouw de x-as als een horizontaal vlak en de y-as loodrecht op de x-as.
Deze positie van het object in de horizontale as blijft voor en na de vlucht van het object vast. Het object beweegt in een verticaal opwaartse richting vanwege kinetische energie, zet alle kinetische energie om in potentiële energie en keert verticaal naar beneden terug naar de grond zonder te versnellen in een richting evenwijdig aan het oppervlak.
Omdat er geen verandering in de positie van het object is, zelfs niet na de vlucht; de horizontale snelheid van het object is nul. Integendeel, er is een verticale verplaatsing van het object die met de tijd toeneemt en afneemt. Daarom wordt het object geassocieerd met zowel positieve als negatieve snelheid en versnelling.
Nulsnelheid en positieve versnelling
De snelheid van het object is nul als er geen verplaatsing is, en we zullen een positieve versnelling hebben als er een verandering in snelheid en bewegingsrichting van het object is.
Dus als de richting van de beweging van het object vaak verandert, zal de resulterende snelheid nul zijn en zal de versnelling aanwezig zijn.
Het vertragende object komt tot stilstand waar zijn snelheid nul wordt en beweegt dan met de positieve versnelling het omkeren van de richting van de vorige beweging. Voortaan kunnen we een positieve versnelling hebben met een snelheid van nul van het object.
Nul uniforme snelheidsbeweging
Van het object wordt gezegd dat het een uniforme snelheid nul heeft wanneer er geen verandering in zijn beweging is ten opzichte van de tijd en het geen richting heeft.
Het is vergelijkbaar met de relatieve snelheid waarbij de snelheid van het object constant lijkt te zijn voor een waarnemer die met dezelfde snelheid en richting beweegt.
Dit is wanneer het object aan het starre lichaam is bevestigd en niet met de tijd verschuift en in de rusttoestand blijft. De snelheid van zo'n object is nul.
Beschouw een rechthoekige plaat die op een horizontaal glad oppervlak beweegt. Een scharnier in de vorm van een donut is bevestigd op een rechthoekige plaat die met de plaat meebeweegt.
Terwijl de rechthoekige plaat van de ene positie naar de andere verplaatst, blijft de positie van de gelede op de plaat gefixeerd. De snelheid van het articuleren is dus nul.
Nul relatieve snelheid
Als de twee objecten met dezelfde snelheid en in dezelfde richting reizen, is de relatieve snelheid van elk ten opzichte van elkaar nul. Dit wordt weergegeven als de relatieve snelheid nul.
Als twee of meer objecten in dezelfde richting reizen, wordt hun snelheid opgeheven en als de objecten in de tegenovergestelde richting van elkaar bewegen, is hun relatieve de som van de snelheid van beide objecten.
Laat de snelheden van twee verschillende objecten VA en VB zijn. Als deze objecten in dezelfde richting bewegen, dan is hun relatieve snelheid is V= VA – VB; en als deze objecten in de tegenovergestelde richting bewegen, wordt hun relatieve snelheid V= VA – (-VB)= VA + VB.
Hieronder volgt een positie-tijdgrafiek voor twee bewegende objecten die gelijk zijn aan snelheid en richting met de tijd.
Aangezien beide objecten in dezelfde richting bewegen, is hun relatieve snelheid is het vectorverschil van de snelheden van beide objecten. Omdat beide objecten met dezelfde snelheden bewegen, is de relatieve snelheid van het object ten opzichte van elkaar nul zijn.
Beschouw twee auto's, auto A en auto B die op dezelfde rijstrook rijden en met dezelfde snelheid rijden. Een bestuurder van auto A ziet een auto B met zijn auto meebewegen en de snelheid van auto B ten opzichte van auto A is nul. Hetzelfde is het geval wanneer een bestuurder van auto B vanuit zijn referentiepunt kijkt. De relatieve snelheid van beide auto's ten opzichte van elkaar is dus nul.
probleem: Beschouw twee vrienden die in het park lopen met een snelheid van 1.5 m/sec. Een man die met een snelheid van 2 m/s in het park in een cirkel rent, kruist op een bepaald punt de meisjes. Wat is de relatieve snelheid van een meisje ten opzichte van elkaar en dat van een man?
Gegeven: Snelheid van beide meisjes VG=1.5 m/s
De snelheid van een man VM=2 m/s
De bewegingsrichting van beide meisjes in dezelfde richting en snelheid is gelijk.
V = VG-VG=1.5m/s – 1.5m/s=0
De relatieve snelheid van meisjes ten opzichte van elkaar is dus nul.
Een man beweegt zich ook in dezelfde richting, maar met ongelijke snelheid. Daarom is de relatieve snelheid van een man met die van meisjes
V = VG-VM=1.5 m/s – 2 m/s= -0.5 m/s.
Vandaar dat de relatieve snelheid van meisjes ten opzichte van een man is -0.5 m/s wat negatief is. Integendeel, de relatieve snelheid van een man ten opzichte van meisjes is 0.5 m/s.
Lees meer over Negatieve snelheid en nulversnelling: hoe, wanneer, voorbeeld en problemen.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Q1. Vind de momentane snelheid van het object in een vlakke beweging als de verplaatsing van het object wordt gegeven door de relatie 2t3+2t+3 op tijdstip t= 5 seconden.
Gegeven: De positie van het object x=2t3+2t+3
De momentane snelheid van het object wordt gegeven door
De momentane snelheid van het object is 152 m/s.
Q2. Een object legt een afstand van 6 meter af in 2 seconden, keert dan van richting om en verplaatst zich weer 6 meter in 2 seconden. Bereken vervolgens de verplaatsing en de snelheid van het object.
Het object over 6 m in 2s, dan is de beginsnelheid van het object
v1=x/t=6/2=3m/sec
Dan keert het object zijn richting om en legt het dezelfde afstand af in gelijke tijdsintervallen, vandaar dat de eindsnelheid is
v2=x/t=-6/2=-3m/s
hier is verplaatsing negatief omdat de richting van de beweging van een object in de tegenovergestelde richting is.
Daarom is de resulterende snelheid
V=v2+v1=-3+3=0
Omdat de resulterende snelheid van het object nul is, is de verplaatsing van het object nul.
Q3. Een bal die in de lucht wordt gegooid, gaat verticaal hoog op een afstand van 10 meter en keert na 10 seconden terug in hetzelfde vlak. Meet de verticale en horizontale snelheid van de bal.
De tijd die een vlucht nodig heeft is 10 seconden en de afstand die de bal in 10 seconden aflegt is 20 meter. Daarom is de snelheid van de bal
v=x/t=20/10=2m/sec
Aangezien er geen beweging van een object in horizontale richting is; de horizontale snelheid van het object is nul.
VH=0
Een object met een ronde vorm beweegt in 40 seconden op een semi-boogoppervlak dat 2 cm lang is. Op welk punt is de momentane snelheid van het object te zien?
De momentane snelheid zal gedurende het hele pad worden waargenomen van de motie.
Welnu, de snelheid van het object zal maximaal zijn terwijl het versnelt naar een middelpunt op het semi-boogoppervlak.
Is trampoline een voorbeeld van een horizontale snelheid van nul?
Een trampoline kan een voorbeeld van nul horizontale snelheid.
De beweging van het lichaam is in verticale richting. Het lichaam wordt omhoog geworpen en keert dan terug naar beneden in hetzelfde verticale vlak en er is geen horizontale snelheid en de richting die het lichaam bereikt.
Lees ook:
- Hoe de snelheid in moleculaire orbitalen te bepalen
- Hoe de snelheid in kwantumdecoherentie te bepalen
- Hoe de snelheid van kosmische inflatie te bepalen
- Hoe de snelheid te berekenen in de supersnaartheorie
- Wat is de horizontale snelheid van een projectiel?
- Negatieve snelheid en nulversnelling
- Geluidssnelheid in de lucht 2
- Centripetale versnelling en snelheid
- Hoe de snelheid van een object te vinden
- Hoe deltasnelheid te vinden
Hallo, ik ben Akshita Mapari. Ik heb M.Sc. in de natuurkunde. Ik heb gewerkt aan projecten als numerieke modellering van wind en golven tijdens cyclonen, natuurkunde van speelgoed en gemechaniseerde sensatiemachines in pretparken op basis van klassieke mechanica. Ik heb een cursus Arduino gevolgd en een aantal miniprojecten op Arduino UNO uitgevoerd. Ik vind het altijd leuk om nieuwe gebieden op het gebied van de wetenschap te verkennen. Persoonlijk ben ik van mening dat leren enthousiaster is als het met creativiteit wordt geleerd. Daarnaast hou ik van lezen, reizen, gitaar tokkelen, rotsen en lagen identificeren, fotograferen en schaken.
