Hitrost je meritev hitrosti, s katero predmet spremeni svoj položaj. Čeprav se pogosto zamenjuje s hitrostjo, je za to meritev potrebna smer, v kateri se predmet premika. Obstaja veliko različnih vrst meritev hitrosti, vključno s povprečnimi, trenutnimi, pospeški, radialnimi in kotnimi. Je temeljni koncept v fiziki in ima veliko uporab v vsakdanjem življenju.
Hitrost v primerjavi s hitrostjo
Izraza hitrost in hitrost se pogosto zamenjujeta, v nekaterih situacijah pa se uporabljata zamenljivo. Vendar je to tehnično napačno, ker hitrost upošteva premik predmeta – torej razdaljo med začetno in končno točko –, hitrost pa ne. Če sta vključena samo prevožena razdalja in čas, se meri hitrost.
Hitrost je skalarna količina, kar pomeni, da je preprosta količina nečesa; vključuje samo to, kako hitro se nekaj premika. V znanstvenem smislu se hitrost pogosto meri v metrih na sekundo, čeprav se tako enote kot čas v drugih aplikacijah razlikujejo; avto, ki se na primer giblje s hitrostjo 60 milj na uro (mph) ali 96.5 kilometra na uro (kph), se giblje z določeno hitrostjo. Zahtevana je samo hitrost gibanja – kako daleč se predmet premika v določenem času. To je formula za hitrost:
Hitrost = razdalja / čas
Hitrost je vektorska količina, zato ne vključuje le količine, ampak tudi, kako se premika v prostoru – smer. Smer je določena s premikom, ki je razdalja med mestom, kjer se je objekt začel in tam, kjer se je ustavil. To ni nujno enako prevoženi razdalji; če sta točka A in točka B oddaljeni 2 km, človek pa hodi po 3.5 km dolgi poti, da pride od A do B, je premik še vedno 2 km. Pri opisu te meritve je treba vključiti smer od točke A do B, na primer »1.4 metra na sekundo, sever«.
To je formula za hitrost:
Hitrost = premik / čas
Ker hitrost ne upošteva prevožene razdalje, sta lahko povprečna hitrost predmeta in njegova povprečna hitrost zelo različni. Če človek prehodi 3.5 km pot od točke A do točke B v 45 minutah, ima povprečno hitrost 4.66 km/h. Če pa je premik med A in B le 2 km proti severu, je njena povprečna hitrost 2.66 km/h, severno.
Trenutna in konstantna
Obstajata dva osnovna načina za podajanje hitrosti predmeta. Trenutna hitrost je hitrost in smer, v kateri se predmet premika v danem trenutku, medtem ko je konstantna (ali povprečna) hitrost, ko se nekaj premika z isto hitrostjo in smerjo skozi čas. Na primer, ženska ima lahko trenutno hitrost 1.4 m/s vzhodno v katerem koli trenutku, ko hodi v tej smeri. Da je to stalna hitrost, mora še nekaj časa hoditi v tej smeri s tem tempom. Če spremeni smer ali hodi po krožni poti, ki jo pripelje nazaj na začetno točko, nima konstantne hitrosti, ker se ne premika v isti smeri z enako hitrostjo.
Pospešek
Izraz “pospešek” se uporablja za razlago, kako predmet sčasoma spreminja svojo hitrost. Preprosto povedano, objekt se pospešuje ali upočasnjuje, a ker je to vektorska količina, je treba vključiti tudi smer. Predmet, ki spreminja svojo smer, tudi s konstantno hitrostjo, spreminja tudi svoj pospešek. Ker se hitrost meri v razdalji skozi čas, kot je m/s, se pospešek meri v razdalji skozi čas ali m/s2.
V fiziki pozitivni (+) in negativni (-) običajno označujejo smer in ne hitrost; torej, ko ima nekaj negativni pospešek, ni nujno, da se upočasni, ampak se premika v določeni smeri. Pozitivno je običajno desno ali navzgor, medtem ko je negativno levo ali navzdol.
Kotna hitrost
Ko se predmet premika proti svoji izhodiščni točki ali stran od nje, pravimo, da ima radialno ali linearno hitrost. Kotna hitrost je, ko se predmet vrti okoli središčne točke v krožnem gibanju. Tako kot druge vrste se meri s tem, kako daleč je predmet potoval skozi čas. Ker se predmet giblje po krožni poti, se lahko kotna razdalja izmeri v radianih, stopinjah ali vrtljajih. Čeprav se lahko predmet, ki se giblje v krogu, vrne na začetno točko, ima smer – v smeri urinega kazalca (negativno) ali v nasprotni smeri urinega kazalca (pozitivno).