Hastighet

Om du precis ska börja studera fysik är det sannolikt att du börjar med hastighet, detta är logiskt då hastighet kan göras väldigt enkelt och väldigt mycket fysik utgår från hastighet eller förändring av hastighet.

Hastighet – sträcka dividerat med tiden

Hastighet är kort och gott sträcka dividerat med tid. Vi får veta hur långt vi kommer på en viss tid.

Med hjälp av matematik skrivs detta som

    \[v=\frac{s}{t}\]

Där v är hastigheten, s är sträckan och t är tiden.

v kommer från engelskans velocity, vilket översatt till svenska betyder hastighet. En kul notering är att cyklar på sent 1800-tal i Sverige kallades för velocipeder.

En lätt minnesguide för hur en beräknar hastigheten, sträckan eller tiden ur ovanstående är SVT-triangeln. Denna har vi självklart en genomgång av.

Hastighet är en vektor

Hastighet är en vektor, vilket betyder att den har en storlek och riktning. Ett exempel är en bil som kör i 90 km/h rakt fram. Hastigheten har således en storlek (90 km/h) och en riktning (rakt fram).

Då hastighet är en vektor kan vi använda komposantuppdelning för att titta på hastighet i respektive axel, samt addera flera hastigheter i olika riktningar och se vad deras summa är.

km/h, m/s och andra enheter

De två enheterna för hastighet som du kanske mest stött på är kilometer per timme och meter per sekund. Det är väldigt lätt att konvertera mellan dessa vilket vi går igenom i guiden ”km/h till m/s”.

Det finns en mängd andra olika enheter att välja på, amerikanarnas hastighetsmätare visar exempelvis miles per hour. En förkortning av detta är mph. Jämfört med kilometer per timme så är 1 mph = 1.609 km/h.

Ett annat exempel är fartyg och flygplan. Deras hastighet anges i knop. 1 knop = 1.852 km/h.

På flygplan mäts förmågan att stiga från en höjd till en annan ofta i fot per minut eller fot per sekund.

I en träningsapp eller GPS-klocka är det vanligt att få hastigheten på tidigare sprungen sträcka i kilometer per minut.

Det som avgör valet av enhet är oftast att man vill ha en lagom smidig enhet. I fallet med stigförmåga säger fot per minut ofta ungefär hur lång tid det tar att komma upp till ungefärlig flyghöjd (40000 fot) vilket i normala fall är ett par minuter. Detta är lite opraktiskt att säga att det tar 900 sekunder till flyghöjd eller 0.25 timme för dessa är svårare att relatera till.

I början av din fysiska karriär är det enklast att hålla sig till kilometer per timme och meter per sekund.

Medel- och momentanhastighet

Instrumentpanelen på en Volvo XC60 visar momentanhastigheten 69 km/h och nere till höger medelhastigheten 53 km/h.

Figur 1. Instrumentpanelen på en Volvo XC60 visar momentanhastigheten 69 km/h och nere till höger medelhastigheten 53 km/h.

I hastighet gömmer sig i huvudsak två olika tycker av hastighet. Den första är medelhastighet, vilken är om sträckor delas med längre tider. Den andra är momentanhastighet där man eftersträvar att titta på hastigheten i just ett ögonblick, dvs så liten tid som möjligt.

Medelhastigheten mellan Stockholm och Göteborg kan således räknas ut genom att ta hela sträckan dividerat med hela tiden det tar. Momentanhastigheten är den hastighet en fartkamera mäter upp att bilen har under ett kort ögonblick.

Fysikguiden.se har skrivit mer utförliga genomgånger av både medelhastighet och momentanhastighet.