Prędkość polowa

Prędkość polową reprezentuje zielone pole

Prędkość polowa – stosunek pola powierzchni figury ograniczonej torem ruchu ciała poruszającego się wokół jakiegoś punktu (ogniska) (łukiem), przebytym w pewnym czasie i odległościami od końców toru (łuku) do ogniska, do tego czasu[1].

Pole zakreślone przez wektor położenia względem punktu A określa wzór:

p o l e w e k t o r a ( A B C ) = r ( t ) × r ( t + Δ t ) 2 = Δ A . {\displaystyle \operatorname {pole\,wektora\,} (ABC)={\frac {{\vec {r}}(t)\times {\vec {r}}(t+\Delta t)}{2}}=\Delta {\vec {A}}.}

Szybkość przyrostu pola zakreślanego przez wektor położenia:

d A d t = lim Δ t 0 Δ A Δ t = lim Δ t 0 r ( t ) × r ( t + Δ t ) 2 Δ t = lim Δ t 0 r ( t ) × [ r ( t ) + r ( t ) Δ t ] 2 Δ t = lim Δ t 0 r ( t ) × r ( t ) 2 ( Δ t Δ t ) = r ( t ) × r ( t ) 2 . {\displaystyle {\begin{aligned}{\frac {d{\vec {A}}}{dt}}&=\lim _{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {\Delta {\vec {A}}}{\Delta t}}=\lim _{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {{\vec {r}}(t)\times {\vec {r}}(t+\Delta t)}{2\Delta t}}\\[.2em]&=\lim _{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {{\vec {r}}(t)\times [{\vec {r}}(t)+{\vec {r}}\,'(t)\Delta t]}{2\Delta t}}\\[.2em]&=\lim _{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {{\vec {r}}(t)\times {\vec {r}}\,'(t)}{2}}\left({\frac {\Delta t}{\Delta t}}\right)\\[.2em]&={\frac {{\vec {r}}(t)\times {\vec {r}}\,'(t)}{2}}.\end{aligned}}}

Ale r ( t ) {\displaystyle {\vec {r}}\,'(t)} jest wektorem prędkości v ( t ) {\displaystyle {\vec {v}}(t)} poruszającego się punktu, dlatego:

d A d t = r × v 2 . {\displaystyle {\frac {d{\vec {A}}}{dt}}={\frac {{\vec {r}}\times {\vec {v}}}{2}}.}

Przypisy

  1. Stefan Banach. Mechanika I, Rozdział II, §10 1938. http://eudml.org/doc/219309

Zobacz też

  • prawa Keplera
  • p
  • d
  • e
Kinematyka
pojęcia
podstawowe
wielkości
postępowe
obrotowe
przyrządy
pomiarowe
drogi
prędkości
ciał stałych
prędkości płynów
inne
rodzaje ruchu
postępowy
obrotowy
jednostajny
zmienny
rzut ukośny
przykłady
pojęcia
matematyczne
ogólne
geometryczne
analityczne
powiązane
obszary
kultury
fizyka klasyczna
analiza matematyczna
astronomia
inżynieria
sport