- ταχύτητα
- Στη φυσική, ανυσματικό μέγεθος που εκφράζει την ταχύτητα με την οποία ένα κινητό σημείο διατρέχει την τροχιά του· η τ. συνήθως ορίζεται αν το διάστημα που έχει διανυθεί διαιρεθεί διά του χρόνου που απαιτήθηκε για να διανυθεί. Η έννοια της τ. εκτείνεται από την κίνηση ενός σημείου έως τη διάδοση ενός τυχόντος φαινομένου, εκφράζοντας τη μεταβολή του δεδομένου μεγέθους στη μονάδα του χρόνου (π.χ. τ. διάδοσης ενός κύματος και τ. καύσης μιας θρυαλλίδας)· μια τελευταία επέκταση της έννοιας της τ. έγινε με τη χημική κινητική, με την εισαγωγή της έννοιας της τ. αντίδρασης και στις βιολογικές επιστήμες (θεμελιώδης είναι η έννοια τ. ανάπτυξης, η οποία αναφέρεται στη μεταβολή των παραμέτρων, όπως οι διαστάσεις και το βάρος του σώματος σε συνάρτηση του χρόνου).
Στη μηχανική αποκτά ιδιαίτερο πρακτικό ενδιαφέρον η μελέτη της τ., ενός απόλυτα στερεού σώματος. Η τ. απόλυτα στερεού σώματος, το οποίο κινείται με μια κίνηση μεταφοράς, μπορεί να ταυτιστεί με την τ. ενός σημείου, το οποίο συνήθως είναι το κέντρο βάρους του συγκεκριμένου σώματος. Αν το απόλυτα στερεό σώμα, εκτός από την κίνηση μεταφοράς, έχει και κίνηση περιστροφής, πρέπει να συνυπολογίσουμε τη γωνιακή του τ. και την τ. που έχει κάθε σημείο του σώματος, ανάλογα με την απόστασή του από τον άξονα περιστροφής.
Η τ. εκφράζεται με το πηλίκον του διανυθέντος διαστήματος από το σώμα διά του χρόνου που απαιτήθηκε για να διανυθεί το διάστημα αυτό που ονομάζεται μέση τ.· π.χ. ένα αυτοκίνητο αν σε 4 ώρες διανύει 432 χλμ. κινείται με μέση τ. 432/4 = 108 χλμ. την ώρα, δηλαδή 30 μ., ανά δευτερόλεπτο. Αυτό δεν σημαίνει ότι σε κάθε δευτερόλεπτο το αυτοκίνητο διήνυσε 30 μ. εκτός αν η κίνηση είναι ομοιόμορφη σε όλο το μήκος της διαδρομής. Στην περίπτωση της μεταβαλλόμενης τ., η τ. προκύπτει διαφορετική στα διάφορα χρονικά διαστήματα· αν θεωρήσουμε τα διαστήματα που διανύονται συνεχώς μικρότερα, οι μέσες τ. τείνουν οριακά σε μια τιμή, που εκφράζει τη στιγμιαία τ.
Είναι προφανές ότι η τ. του κινητού που εξετάζουμε είναι σχετική ως προς το έδαφος και τα σταθερά επ’ αυτού αντικείμενα, που αποτελούν ένα σύστημα αναφοράς (σχετικότητα του Γαλιλαίου). Ένας ταξιδιώτης καθισμένος σε ένα συρμό που τρέχει με 80 χλμ. την ώρα κινείται, ως προς έναν ακίνητο παρατηρητή επί του εδάφους, με την τ. του συρμού, ενώ ως προς τον συρμό η ταχύτητά του είναι μηδενική. Αν ο ταξιδιώτης περπατά στον διάδρομο του βαγονιού, η ταχύτητά του ως προς τον συρμό είναι 4 χλμ. την ώρα, ενώ ως προς τον ακίνητο παρατηρητή είναι 80 + 4 χλμ., αν κινείται κατά την φορά του συρμού, και 80 – 4 χλμ. αν κινείται κατά την αντίθετη φορά. Γίνεται σαφές, ότι επειδή η τ. είναι ένα ανυσματικό μέγεθος, όταν προσθέτουμε δύο ή περισσότερες τ., είναι απαραίτητο να υπολογίζουμε και τη φορά τους. Οι κανόνες για τη σύνθεση των τ. ισχύουν απόλυτα για τ. μικρές ως προς την τ. του φωτός, ενώ, όταν εξετάζουμε τ. της τάξης του μεγέθους αυτού (300.000 χλμ. το δευτερόλεπτο), μπορούμε να έχουμε σωστά αποτελέσματα μόνο αν εφαρμόσουμε τους κανόνες της σχετικότητας για τη σύνθεση των τ.
Διαφορετική είναι η έννοια της τ. στην κυματική κίνηση και στην κίνηση των ρευστών.
Κρίσιμη ή κριτική ταχύτητα. Είναι η τ. στην οποία εμφανίζονται, σε ορισμένα φυσικά φαινόμενα, μετατροπές συχνά απρόοπτες στην εξέλιξη του φαινομένου. Στη μηχανική π.χ. κριτική τ. ενός περιστρεφόμενου άξονα είναι το όριο πέρα από το οποίο παρουσιάζονται φαινόμενα αστάθειας, τα οποία οφείλονται στον συντονισμό μεταξύ της συχνότητας των καταπονήσεων και της ιδιοσυχνότητας του άξονα. Κρίσιμη τ. του οργάνου μιας μηχανής είναι η μέγιστη τ. που το όργανο μπορεί να φτάσει, πέρα από την οποία παραβιάζονται τα όρια αντοχής του υλικού, αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία στις περιστρεφόμενες ηλεκτρικές μηχανές, εναλλάκτες, κινητήρες, δυναμό κλπ. Κριτικές τ. είναι η αναγκαία τ. για τη διαφυγή ενός τεχνητού δορυφόρου, η μέγιστη τ. περιστροφής μιας έλικας σε ένα ορισμένο ρευστό, πέρα από την οποία εμφανίζονται φαινόμενα σπηλαίωσης, που ελαττώνουν την ωθητική ικανότητα της έλικας.
Η ταχύτητα του επιβάτη που περπατά στο βαγόνι, είναι ως προς το συρμό 4 χλμ. την ώρα, ενώ ως προς τον ακίνητο στο έδαφος παρατηρητή είναι ίση με το άθροισμα ή με τη διαφορά των ταχυτήτων του συρμού και του επιβάτη, ανάλογα αν ο επιβάτης κινείται με την αυτή η με την αντίθετη φορά της κίνησης του συρμού. Αν ένα αυτοκίνητο (κάτω) κινείται με ταχύτητα 240 χλμ. την ώρα και προσπερνά ένα άλλο, που κινείται με 220 χλμ. την ώρα, η σχετική ταχύτητα του πρώτου ως προς το δεύτερο είναι 20 χλμ. την ώρα.
* * *η, Ν1. το να κάνει κανείς κάτι ή το να γίνεται κάτι γρήγορα, γρηγοράδα, σβελτάδα2. φυσ. α) ο ρυθμός μεταβολής τού διαστήματος που διανύει ένα κινητό σε σχέση με τον χρόνοβ) θεμελιώδες μέγεθος τής κινηματικής το οποίο εκφράζει πόσο γρήγορα και προς ποια κατεύθυνση μετατοπίζεται ένα υλικό σημείο3. μαθ. διάνυσμα οριζόμενο ως παράγωγο τού διανύσματος θέσης ενός υλικού σημείου4. φρ. α) «αρχική ταχύτητα»φυσ. (στην κινηματική) η ταχύτητα που κατέχει ένα κινητό κατά την αρχή τών χρόνων, δηλαδή τη χρονική στιγμή κατά την οποία θεωρείται ότι αρχίζει η παρατήρηση τής κίνησής τουβ) «μέση ταχύτητα»φυσ. (στην κινηματική) ο λόγος τού διαστήματος το οποίο διανύεται από ένα κινητό μέσα σε ορισμένο χρονικό διάστημα προς το χρονικό αυτό διάστημαγ) «στιγμιαία ταχύτητα»φυσ. (στην κινηματική) το όριο προς το οποίο τείνει η μέση ταχύτητα ενός κινητού, όταν η διάρκεια τού χρονικού διαστήματος, μέσα στο οποίο αυτή υπολογίζεται, τείνει στο μηδένδ) «γωνιακή ταχύτητα»φυσ. (στην κυκλική κίνηση και στα περιοδικά φαινόμενα) ρυθμός σύμφωνα με τον οποίο ένα σώμα περιφέρεται γύρω από ένα σημείο ή από ένα άλλο σώμα ή περιστρέφεται γύρω από έναν άξονά του ή, γενικότερα, ο ρυθμός τής μεταβολής τής γωνιακής μετατόπισης δύο σωμάτωνε) «ταχύτητα διάδοσης κύματος»φυσ. (όρος που αναφέρεται συνήθως στο μέτρο ταχύτητας και όχι στο πλήρες διανυσματικό μέγεθος) η απόσταση η οποία καλύπτεται στη μονάδα τού χρόνου κατά τη διάδοση ενός περιοδικού φαινομένου κατά οποιαδήποτε διεύθυνσηστ) «γραμμική ταχύτηταφυσ. απόσταση που έχει διανύσει ένα κινητό στη μονάδα τού χρόνουζ) «οριακή ταχύτητα»φυσ. βλ. οριακόςη) «ταχύτητα τού φωτός»φυσ. φυσική σταθερά που αντιπροσωπεύει τη μέση ταχύτητα διάδοσης ενέργειας και η οποία στο κενό ισούται με 300.000 περίπου χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτοθ) «ταχύτητα ήχου»φυσ. η ταχύτητα διάδοσης τών περιοδικών μεταβολών τής πίεσης η οποία στον αέρα και σε κανονικές συνθήκες ισούται με 331,4 μέτρα ανά δευτερόλεπτο και στο καθαρό νερό με 1.410 μέτρα ανά δευτερόλεπτοι) «ταχύτητα χημικής αντίδρασης»(στη φυσικοχημεία) ο ρυθμός με τον οποίο προχωρεί μια χημική αντίδρασηια) «ταχύτητα διαφυγής»αστρον. η ελάχιστη ταχύτητα που πρέπει να αποκτήσει ένα σώμα για να διαφύγει τελείως από την επίδραση ενός πεδίου βαρύτητας χωρίς στη συνέχεια να επιταχυνθεί και η οποία στην επιφάνεια τής Γης, αν η αντίσταση τού αέρα θεωρηθεί αμελητέα, είναι περίπου ίση με 11,2 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτοιβ) «κοσμική ταχύτητα(αστροφ.) η τελική γραμμική ταχύτητα που πρέπει να έχει ένα διαστημικό σκάφος για να τοποθετηθεί σε τροχιάιγ) «πρώτη κοσμική ταχύτητα»(αστροφ.) η ταχύτητα την οποία πρέπει να έχει ένα αντικείμενο για να καταστεί τεχνικός δορυφόρος τής Γης και η οποία είναι 7,9 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτοιδ) «δεύτερη κοσμική ταχύτητα»(αστροφ.) η ταχύτητα που πρέπει να έχει ένα σώμα ώστε να καταστεί ικανό να υπερνικήσει την έλξη βαρύτητας τής Γης και να μπορέσει να καταστεί τεχνητός δορυφόρος τού Ηλίου και η οποία είναι 11,2 περίπου χιλιόμετρα το δευτερόλεπτοιε) «τρίτη κοσμική ταχύτητα»(αστροφ.) η ταχύτητα που πρέπει να έχει ένα σώμα ώστε να καταστεί ικανό να υπερνικήσει την ελκτική δύναμη τού Ηλίου και να εγκαταλείψει το ηλιακό σύστημα και η οποία ανέρχεται σε 16,6 περίπου χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτοιστ) «υπερηχητική ταχύτητα»φυσ. ταχύτητα που υπερβαίνει την ταχύτητα τού ήχουιζ) «ταχύτητα αυτοκινήτου» — καθένας από τους συνδυασμούς τών οδοντωτών τροχών τού αυτοκινήτου με τον οποίο πραγματοποιείται μια σχέση μετάδοσης τής κίνησηςιη) «κιβώτιο ταχυτήτων»i) (αυτοκιν.) βλ. κιβώτιοii) μέρος τού μηχανισμού μιας μοτοσυκλέτας, με το οποίο επιλέγονται οι σχέσεις μετάδοσης τής κίνησηςιθ) «ταχύτητα καύσης»τεχνολ. i) η ταχύτητα με την οποία προωθείται το μέτωπο τής φλόγας ή η χημική αντίδραση οξείδωσης σε ένα ομογενές καύσιμο μίγμαii) μέγεθος που εκφράζει την ποσότητα καυσίμου ή καύσιμου μίγματος στη μονάδα τού χρόνουκ) «ταχύτητα καθίζησης»ιατρ. αντίδραση εργαστηρίου κατά την οποία μετρείται ο ρυθμός με τον οποίο καθιζάνουν τα ερυθρά αιμοσφαίρια ενός δείγματος και διαπιστώνεται η ύπαρξη ή μη μιας λοίμωξης στον οργανισμό τού δότηκα) «οικονομική ταχύτητα»ναυτ. η ταχύτητα με την οποία έχει συμφέρον να ταξιδεύει ένα εμπορικό πλοίο, όταν λαμβάνονται υπ' όψιν οι εκάστοτε συνθήκες, όπως είναι η μεγάλη ή μικρή ζήτηση μεταφορικών υπηρεσιών, το κόστος τών καυσίμων κ.άκβ) «υπηρεσιακή ταχύτητα»ναυτ. η ταχύτητα που αναπτύσσει ένα πλοίο όταν είναι καθαρισμένο στα ύφαλα και φορτωμένο μέχρι τη μέση γραμμή φόρτωσης υπό ομαλές καιρικές συνθήκες και με τη μέση ισχύ τών μηχανών τουκγ) «ταχύτητα κυκλοφορίας χρήματος» — ο αριθμός τών περιπτώσεων, δηλαδή η συχνότητα, στις οποίες μια νομισματική μονάδα αλλάζει χέρια μέσα σε ορισμένο χρονικό διάστημα.[ΕΤΥΜΟΛ. < αρχ. ταχυτής, -ῆτος, με αναβιβασμό τού τόνου].
Dictionary of Greek. 2013.
