Shpejtësia (fizikë)

Shpejtësia është ajo madhësi fizike që tregon distancën që një trup përshkon në njësinë e kohës. Shpejtësia është veçori themelore e lëvizjes. Me shpejtësi bëhet përshkrimi i vetive të lëvizjes së trupit. Kjo vërehet gjatë zgjates së ndryshme të zhvendosjeve të njëjta. Për shembull distancën në mes dy shtyllave për ndriçimin e rrugës vetura dhe këmbësori e kalojnë për kohë të ndryshme. Po ashtu, dallohen edhe rrugët të cilat për kohë të njëjtë i kalojnë vetura dhe këmbësori. Madhësia fizike, përmes së cilës bëhet përshkrimi sasior i këtyre dallimeve, quhet shpejtësi.

Përcaktimi

Shpejtësia mesatare $v_{m}$ e pikës materiale është e barabartë me herësin e rrugës së kaluar $\vartriangle s=s_{2}-s_{1}$ dhe intervalit kohor $\vartriangle t=t_{2}-t_{1}$ për të cilin është kaluar ajo rrugë:

$v_{m}={\frac {\vartriangle s}{\vartriangle t}}={\frac {s_{2}-s_{1}}{t_{2}-t_{1}}}$.

Kjo madhësi e cilëson lëvizjen gjatë tërë intervalit kohor, përkatësisht lëvizjen në tërë gjatësinë e rrugës. Për shembull shpejtësia mesatare e trenit, i cili distancën prej 200 km e kalon për 100 minuta, është $2{\frac {km}{h}}$.

Njohja e këtyre shpejtësive mesatare nuk e mundëson përcaktimin e distancave të kaluara në sekonda të caktuar apo në intervale kohore edhe më të vogla. Që të njihet kjo, nevojitet të konstatohet shpejtësia mesatare në intervale kohore të vogla në pambarim. Shpejtësia mesatare në ato intervale të vogla kohore, e cila është e pamundshme të dallohet nga momenti kohor quhet shpejtësi e çastit apo vetëm shpejtësi. Pra, vlera e të gjitha shpejtësive të çastit dhe pjesëtimi me numrin e tyre e quajmë shpejtësi të çastit.

Shpejtësia e çastit

Shpejtësia e çastit

Shpejtësia e pikës është e barabartë me shpejtësinë mesatare në intervalin kohor në pambarim të vogël.

përshkrimin e lëvizjes së trupit nuk mjafton të dihet vetëm madhësia e shpejtësisë. Kështu, nevojitet të njihet shpejtësia si madhësi vektoriale. Përmes përkufizimit të lartshënuar për shpejtësi, rruga është dhënë vetëm si madhësi skalare. Nëpërmjet zhvendosjes, madhësitë vektoriale, të cilat përshkruajnë ndeyshmin e pozitës në njësi të kohës, mund të përkufizohet shpejtësia si vektor. Nëse pika materiale në çastin $t_{1}$ ka qenë në pozitën A, kurse në çastin $t_{2}$ në pozitën B, atëherë në intervalin $t_{1}$- $t_{2}$ zhvendosja e saj do të jetë $\vartriangle {\vec {r}}$. Shpejtësia mesatare si vektor do të këtë formën:

${\vec {r}}_{m}={\frac {\vartriangle {\vec {r}}}{\vartriangle t}}$

Vektori i shpejtësisë mesatare ka drejtimin dhe kahun e zhveendosjes së pikës materiale. Rruga e cila është e barabartë me gjatësinë e harkut AB nuk është e barabartë me madhësinë e zhvendosjes. Në intervalet kohore gjithnjë e më të vogla ndryshimi në mes të madhësive të zhvendosjes $\vartriangle {\vec {r}}_{1}$, $\vartriangle {\vec {r}}_{2}$ dhe $\vartriangle {\vec {r}}_{3}$ rrugëve përkatëse të kaluara, të cilat janë të barabarta me gjatësinë e harqeve $AB_{1}$, $AB_{2}$ dhe $AB_{3}$, është gjithnjë e më i vogël. Në intervalin kohor në pambarim të vogël madhesia e zhvendosjes është e barabartë me rrugën e kaluar, kurse drejtimi i vektorit të zhvendosjes përputhet me drejtmin e tangjentes në pikën A. Prandaj, vektori ishpejtësisë në atë pikë e ka drejtimin dhe kahun e vektorit të zhvendosjes e cila është kryer për një interval kohor në pambarim të vogël, përkatësisht e ka drejtimin e tangjentes në pikën e vëzhguar.

Shpejtësia si vektor në cilëndo pikë të trajektores e ka drejtimin e tangjentes, kahu i saj është në drejtimin e lëvizjes, kurse, sipas intensitetit është e barabartë me shpejtësinë mesatare në intervalin kohor në pambarim të vogël $(\vartriangle t\to 0)$.

Përmasat e shpejtësisë janë ${\begin{bmatrix}v\end{bmatrix}}={\frac {L}{T}}=LT^{-1}$ , kurse njësia e shpejtësisë ${\frac {m}{s}}$.