Определить мою скорость движения онлайн

Определение скорости движения автомобиля

Сегодня рассмотрим простые способы определения скорости автомобиля.

Иногда в жизни случается так, что вам необходимо определить скорость своего автомобиля не учитывая то, что показывает ваша панель приборов. Для этого могут быть совершенно разные причины, отказ панели в работе, кроме того, очень часто спидометры немного привирают скорость.

Достаточно часто происходит так, что вы, наблюдая за своей панелью приборов, видите на спидометре одну скорость, а по факту она оказывается совершенна другая. И это хорошо, когда на самом деле она будет меньше, чем вам показано. Потому что если ее показатели больше даже на каких-то пять километров, то вы можете получить штраф от сотрудника ГИБДД за превышение скорости, хотя на самом деле, думаете что едите в пределах допустимой нормы.

Именно по этим причинам определение скорости движения автомобиля необходимо уметь делать несколькими способами.

Все мы привыкли следить за скоростью своего автомобиля по спидометру, но иногда случается так, что он в самый неподходящий момент выходит из строя и тогда определение скорости движения автомобиля предложенным сейчас способом может прийти вам на помощь. Да и как уже говорилось выше, все спидометры могут врать. Поэтому проверив его заранее, вы будете знать настоящую скорость движения вашего автомобиля.

Для тог чтобы определить реальную скорость вашего автомобиля или понять насколько врет ваш спидометр автомобиля, необходимо разогнать автомобиль и поддерживать одинаковую скорость. Другими словами, вы можете выехать за город для того чтобы у вас была возможность ехать с постоянной скоростью девяносто километров в час. В том случае, если на вашем автомобиле установлена функция круиз-контроль, следует ее включить. Теперь, когда автомобиль движется с постоянной скоростью, можно приступать к определению реальной скорости вашего движения.

Отличным помощником в этом вам станет Навител. Дело в том, что Наветел ведет посредством программы ваш автомобиль вместе со спутником, а это значит, что он замеряет реальную скорость автомобиля, так как практически не может врать.

Включив программу Навител, в верхнем углу экрана вы увидите реальную скорость своего автомобиля, потому что все данные, которые он выдает, он сверяет со спутником. Таким образом, если Навител покажет вашу скорость 85-86 километров в час, а на спидометре у вас будет показывать 90 километров в час, то это значит только то, что ваш спидометр завышает реальную скорость автомобиля на 4-5 километров.

Определение скорости встречного автомобиля

Чаще всего мы следим за скоростью своего собственного автомобиля, поэтому скорость попутного автомобиля определить гораздо легче, чем скорость встречного авто. Однако стоит отметить, что вопрос про определение скорости встречного автомобиля сегодня волнует все больше автомобилистов. Потому что и от этого фактора во множестве зависит безопасность их маневров, таких как обгон, поворот на главную или второстепенную дорогу, разворот, а также для полной оценки ситуации на дороге для того чтобы своевременно среагировать в сложившейся ситуации.

При этом следует отметить, что достоверно ответить на вопрос про определение скорости встречного автомобиля просто невозможно. Ведь расчет данных показателей зависит не только от погодных условий, дорожного покрытия и технического состояния транспорта, но и от того, каковы действия будут у водителя, который непосредственно находится за рулем данного встречного транспортного средства.

Если говорить о каких-то расчетах, то скорость встречного автомобиля можно просто предположить.

Например, когда вам навстречу движется фура, большой автобус или груженый легковой автомобиль с прицепом, то вряд ли скорость такого транспорта будет превышать более девяноста километров в час.

Ну а в том случае, когда вам навстречу едет современный легковой автомобиль или микроавтобус, то тут и предположить возможную скорость тяжело. Потому что, имея отличные технические характеристики такие автомобили, могут буквально за несколько секунд существенно увеличить скорость своего движения.

Помните о том, что все приходит с опытом. Поэтому водители, которые находятся за рулем уже не один год, могут зрительно определить приблизительную скорость встречного транспорта. Но даже несмотря на это, никогда нельзя быть уверенным при совершении маневра в скорости встречного автомобиля. Если же вы научитесь определять скорость встречного транспорта, то со временем сможете установить рекорд скорости на автомобиле среди тех, чью скорость вы отмечали.

Предыдущая статья: Тюнинг салона: как подобрать лучшую ткань для перетяжки? Следующая статья: Оформление автомобиля при покупке

Источник: https://chancecar.ru/opredelenie-skorosti-dvizheniya-avtom.html

Определение скорости автомобиля

Сегодня легкая, но полезная статья – определение скорости автомобиля. В наш век информационных технологий, цифровых радаров и цифровых камер, нужно точно знать скорость вашего автомобиля. Причем практически каждый автомобиль, не показывает точную скорость, бывают случаи, когда спидометр автомобиля врет на 5 и более километров в час. Для чего же нужно определять точное показание? Все просто, сейчас даже превышение на пару километров фиксируют радары, тем более на пять и выше…

Определение скорости автомобиля

Простой пример – ваш автомобиль двигается со скоростью в 73 км/ч, то есть уже попадает под штраф, так как превышение более 10 км/ч. Но если ваш спидометр врет и превышает скорость на 5 – 7 км/ч, то реально скорость 66 – 68 км/ч и вы еще не превышаете. Поэтому нужно четко знать насколько врет ваш спидометр, пригодится на будущее.

Итак, я буду определять скорость своего автомобиля (Chevrolet Aveo).

Разгоняю автомобиль до скорости в 90 км/ч и включаю круиз – контроль, автомобиль двигается со скоростью 90 км/ч. То есть, я ничего не нарушаю, 90 км/ч это нормальная скорость для загородных трасс. Но реально ли мой автомобиль двигается с этой скоростью? Нужно определить точную скорость автомобиля.

Скорость 90 км/ч

В этом нам поможет все тот же «старый – добрый» навител. Все дело в том, что навител замеряет реальную скорость автомобиля, ведет нас по спутникам, поэтому врать практически не может.

Навител

В верхнем углу экрана отображается реальная скорость автомобиля, навител сверяет эту скорость со спутниками.

Как видите, автомобиль стабильно двигается со скоростью в 90 км/ч, а навител показывает 86 – 87 км/ч, скорость немного прыгает.

86 км/ч

Таким образом, мой автомобиль завышает скорость на 3 – 4 км/ч, а это существенно. То есть если я буду двигатель со скоростью в 103 км/ч, за городом, то я ничего нарушать не буду, превышение на 10 км/ч, не будет.

Сейчас небольшое видео как определить скорость автомобиля.

CARInfo

Еще один из самых популярных споров среди автомобилистов — о скорости движения. При этом часто ссылаются на то, что спидометр «врет» (он действительно не может занижать показания скорости, но допустимая степень завышения равна 6 км/час + 10% от фактической скорости движения, что приводит к росту допустимой погрешности показаний спидометра пропорционально росту скорости движения в зависимости от фактического радиуса качения колес, сцепления колес с дорогой и т.д.). Отсюда и получаются ВАЗы, «летающие» со скоростью 180 км/час, и т.д. Как контр-доказательство все чаще и чаще используются показания различных GPS-приемников, встроенных в навигаторы, смартфоны и «профессиональные» приборы вроде vbox, которые любят использовать журналисты на тестах. Но насколько можно им доверять? Давайте посчитаем:

В настоящее время GPS позволяет определять точность положения на местности в радиусе не менее 13 метров. Но это при постоянном положении GPS-приемника, когда надо привязаться к местности. В случае же движущегося автомобиля можно рассчитывать на радиус окружности от 5 метров в случае отсутствия серьезных помех для приема сигнала со спутников — плотная городская застройка, плотная облачность, сильный снегопад и т.д.

Но даже эти 5 метров на автомобильных скоростях движения могут, и вносят, существенную погрешность в определение истинной скорости движения автомобиля. Я не знаю, как часто GPS-приемники определяют свое местоположение, но мои наблюдения за логами видеорегистратора DOD GSE550 показывают, что он фиксирует в них свои местоположение и скорость примерно один раз в 1.5 сек. Где-то с такой же частотой изменяются показания скорости в Яндекс.Навигатор, Navitel 5.0.3 и iGO под платформу Android. Поэтому предлагаю посчитать возможную погрешность показаний скорости для случая движения с фактической скоростью 20 м/с (72 км/час) в течение 3-х секунд:

С данной скоростью за 3 сек автомобиль пройдет 60 метров. При погрешности определения местоположения с точностью до 5 метров мы можем получить расчетное пройденное расстояние в пределах от 50 до 70 метров.

Соответственно погрешность определения скорости составляет ±16.67%, что приводит к возможному определению скорости в диапазоне от 60 до 84 км/час. Многовато… Именно по этой причине к показаниям GPS-приемника применяют программную аппроксимацию, которая показывает текущую скорость, опираясь в том числе и на предыдущие показания. В результате указанные выше навигационные программы при равномерном движении со скоростью 80…90 км/час постоянно изменяют свои показания в диапазоне ±3…8 км/час даже при зрительно неподвижной стрелке спидометра. И так как погрешность определения местоположения постоянна, то с ростом скорости движения ее влияние на определение скорости уменьшается. Так, при скорости движения 40 м/с (144 км/час), максимальная погрешность уменьшается в два раза — до 8.33%, что и подтверждается моим опытом: при движении со скоростями 110 и более километров в час скачки показаний скорости в указанных навигационных программах практически отсутствуют.

Обратной стороной медали является то, что при резком и существенном изменении скорости движения (торможении, например) текущие показания скорости по GPS могут существенно отличаться от фактической скорости. Так, на одном из видео с моего видеорегистратора при фактической скорости в районе 40 км/час на видео зафиксирована скорость 74 км/час.

Так что точность показаний скорости по GPS очень сильно зависит от качества приема сигнала со спутников и качества алгоритмов аппроксимации этого сигнала.

Вы можете взять файл с расчетами и изменить его под свои нужды .

Источник: https://carinfo.kiev.ua/sand_box/gps_speed

10. Скорость движения

10.1. Водитель должен вести транспортное средство со скоростью, не превышающей установленного ограничения, учитывая при этом интенсивность движения, особенности и состояние транспортного средства и груза, дорожные и метеорологические условия, в частности видимость в направлении движения. Скорость должна обеспечивать водителю возможность постоянного контроля за движением транспортного средства для выполнения требований Правил. При возникновении опасности для движения, которую водитель в состоянии обнаружить, он должен принять возможные меры к снижению скорости вплоть до остановки транспортного средства.

10.2. В населенных пунктах разрешается движение транспортных средств со скоростью не более 60 км/ч, а в жилых зонах и на дворовых территориях не более 20 км/ч.

Примечание. По решению органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации может разрешаться повышение скорости (с установкой соответствующих знаков) на участках дорог или полосах движения для отдельных видов транспортных средств, если дорожные условия обеспечивают безопасное движение с большей скоростью. В этом случае величина разрешенной скорости не должна превышать значения, установленные для соответствующих видов транспортных средств на автомагистралях.

10.3. Вне населенных пунктов разрешается движение:

• мотоциклам, легковым автомобилям и грузовым автомобилям с разрешенной максимальной массой не более 3,5 т на автомагистралях – со скоростью не более 110 км/ч, на остальных дорогах – не более 90 км/ч;
• междугородним и маломестным автобусам на всех дорогах – не более 90 км/ч;
• другим автобусам, легковым автомобилям при буксировке прицепа, грузовым автомобилям с разрешенной максимальной массой более 3,5 т на автомагистралях – не более 90 км/ч, на остальных дорогах – не более 70 км/ч;
• грузовым автомобилям, перевозящим людей в кузове, – не более 60 км/ч;
• транспортным средствам, осуществляющим организованные перевозки групп детей, – не более 60 км/ч;
• Примечание. По решению собственников или владельцев автомобильных дорог может разрешаться повышение скорости на участках дорог для отдельных видов транспортных средств, если дорожные условия обеспечивают безопасное движение с большей скоростью. В этом случае величина разрешенной скорости не должна превышать значения 130 км/ч

на дорогах, обозначенных знаком

5.1

и 110 км/ч на дорогах, обозначенных знаком

5.3

10.4. Транспортным средствам, буксирующим механические транспортные средства, разрешается движение со скоростью не более 50 км/ч.

Транспортным средствам, перевозящим крупногабаритные, тяжеловесные и опасные грузы, разрешается движение со скоростью, не превышающей скорости, установленной при согласовании условий перевозки.

10.5. Водителю запрещается:

• превышать максимальную скорость, определенную технической характеристикой транспортного средства;
• превышать скорость, указанную на опознавательном знаке “Ограничение скорости”, установленном на транспортном средстве;
• создавать помехи другим транспортным средствам, двигаясь без необходимости со слишком малой скоростью;
• резко тормозить, если это не требуется для предотвращения дорожно-транспортного происшествия.

Источник: https://speedcam.online/pdd/pdd-rf/10-skorost-dvizheniya/

Читайте также:

• Убер такси онлайн заказ

  Номер телефона: Заказ такси Убер можно сделать через мобильное приложение или на официальном сайте. Официальный…

• Проезд перекрестков онлайн

  Скачать Тренажер ПДД: Перекрестки на Андроид Описание: Каждый автомобилист прекрасно знает, что Правила Дорожного Движения…

• Угловая скорость

  Свойства Угловая скорость (синяя стрелка) в одну единицу по часовой стрелкеУгловая скорость (синяя стрелка) в…

• Какова скорость машины

  Раздел: • ФизикаАвтор вопроса: Азизов Александр НиколаевичОтправлена: 29.03.2009, 13:33Поступило ответов: 1Здраствуйте Уважаемые Эксперты! помогите пожалуйста…

Измерение скорости на Андроид: лучшие приложения

Автолюбители, спортсмены, пешеходы – измерить текущую скорость передвижения и предположить, насколько быстро появится шанс добраться до точки назначения, смартфоны и планшеты на Android предлагают уже давно. Своеобразные спидометры в Google Play уже перестали хоть кого-то впечатлять.

И все же далеко не все помощники способны отображать скорость корректно, да еще и превращать собранные данные в подробную статистику. А потому – придется заглянуть в недра цифрового магазина Google Play и заняться основательными поисками:

DigiHUD

Скачать в Google Play

Профессиональный, информативный и легко настраиваемый проекционный дисплей, способный выводить на лобовое стекло автомобиля статистику о текущей скорости, пройденном расстоянии, географическом направлении, пробеге, времени и погодных условиях. Информация собирается точно – как подсказывают разработчики, цифровой спидометр не отличается от физического, и предлагает те же вещи, но в чуть более наглядном и подробном виде.

Отдельное преимущество DigiHUD – настройка интерфейса. Новые цвета и шрифт, яркость и прозрачность, уведомления и прочие детали, способные еще сильнее украсить каждую поездку.

GPS-спидометр

Скачать в Google Play

Мультифункциональный инструмент на Андроид, способный замерять скорость автомобилей и общественного транспорта с помощью GPS. Как и в случае с приложением DigiHUD на экран выводится куча дополнительной статистики – пройденное расстояние, максимальная и средняя скорость за поездку, перепады высоты.

Но вот выводить статистику на лобовое стекло никто не разрешает, зато замеры происходят быстро и навсегда сохраняются в таблице с результатами. Дополнительное преимущество – защита от рекламы: уведомления не отображаются на экране, а о баннерах и прочих отвлекающих маневрах и думать не придется.

GPS Bike-o-meter

Скачать в Google Play

Экспериментальный велокомпьютер, сосредоточенный на сборе информации о каждой велосипедной поездке. Разработчики приложения из Fitzeee предлагают знать, по какому маршруту пролегал каждый заезд, какой оказалось скорость, сколько исчезло калорий, а на каком километре начался подъем в гору.

Следить за информацией никто не мешает и в «прямом эфире», но тут уж потребуется отдельная насадка на руль, где получилось бы закрепить смартфон. Если ничего крепить не захотелось, то статистика останется в памяти на много лет вперед – вплоть до первой очистки.

GPS-Speedometer

Скачать в Google Play

Незатейливый, но информативный и подробный спидометр на Андроид, замеряющий скорость всего, что попадется под руку: автомобилей, общественного транспорта, велосипедов, скейтбордов. Не останутся в стороне и пешеходы – приложение GPS-Speedometer с легкостью сохраняет информацию о пройденном расстоянии, текущей скорости и потерянных калориях каждой пешеходной прогулки.

А вот посмотреть на карту и отследить каждый поворот, к сожалению, нельзя. Придется наблюдать за статистикой в виде графиков и таблиц. Зато спидометр от студии Smart Mobile Tools можно вывести на рабочий стол в виде виджета. Так информация станет еще ближе!

Ski Tracker

Скачать в Google Play

Узкоспециализированный, но необычайно полезный инструмент, способный замерять скорость лыжников, сноубордистов и тех, кто решился спуститься с горки на санях, «ватрушках» и даже картоне.

Вне зависимости от выбора, приложение Ski Tracker отобразит скорость спуска, высоту, расстояние и даже время «свободного снежного падения». Статистика, как и у конкурентов, описанных выше, собирается в графики и таблицы, с помощью которых легко просчитать зимнюю спортивную деятельность и посоревноваться с друзьями.

Скорость — Википедия

Скорость
v→=dr→dt{\displaystyle {\vec {v}}={\frac {\mathrm {d} {\vec {r}}}{\mathrm {d} t}}}
Размерность	LT−1
СИ	м/с
СГС	см/с
вектор

Ско́рость (часто обозначается v→{\displaystyle {\vec {v}}}, от англ. velocity или фр. vitesse, исходно от лат. vēlōcitās) — векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки относительно выбранной системы отсчёта; по определению, равна производной радиус-вектора точки по времени^[1]. Этим же словом называют и скалярную величину — либо модуль вектора скорости, либо алгебраическую скорость точки, то есть проекцию этого вектора на касательную к траектории точки^[2].

Термин «скорость» используют в науке и в широком смысле, понимая под ним быстроту изменения какой-либо величины (не обязательно радиус-вектора) в зависимости от другой (чаще подразумеваются изменения во времени, но также в пространстве или любой другой). Так, например, говорят об угловой скорости, скорости изменения температуры, скорости химической реакции, групповой скорости, скорости соединения и т. д. Математически «быстрота изменения» характеризуется производной рассматриваемой величины.

Расширениями понятия скорости являются четырёхмерная скорость, или скорость в релятивистской механике, и обобщённая скорость, или скорость в обобщённых координатах.

Скорость точки в классической механике[править | править код]

Вектор скорости материальной точки в каждый момент времени определяется как производная по времени радиус-вектора r→{\displaystyle {\vec {r}}} текущего положения этой точки, так что^[3]:

v→=dr→dt≡vττ→,{\displaystyle {\vec {v}}={\mathrm {d} {\vec {r}} \over \mathrm {d} t}\equiv v_{\tau }{\vec {\tau }},}

где τ→≡dr→/ds{\displaystyle {\vec {\tau }}\equiv \mathrm {d} {\vec {r}}/\mathrm {d} s} — единичный вектор касательной, проходящей через текущую точку траектории (он направлен в сторону возрастания дуговой координаты s{\displaystyle s} движущейся точки), а vτ≡s˙{\displaystyle v_{\tau }\equiv {\dot {s}}} — проекция вектора скорости на направление упомянутого единичного вектора, равная производной дуговой координаты по времени и именуемая алгебраической скоростью точки. В соответствии с приведёнными формулами, вектор скорости точки всегда направлен вдоль касательной, а алгебраическая скорость точки может отличаться от модуля v{\displaystyle v} этого вектора лишь знаком^[4]. При этом:

• если дуговая координата возрастает, то векторы v→{\displaystyle {\vec {v}}} и τ→{\displaystyle {\vec {\tau }}} сонаправлены, а алгебраическая скорость положительна;
• если дуговая координата убывает, то векторы v→{\displaystyle {\vec {v}}} и τ→{\displaystyle {\vec {\tau }}} противонаправлены, а алгебраическая скорость отрицательна.

Не следует смешивать дуговую координату и пройденный точкой путь. Путь s~{\displaystyle {\tilde {s}}}, пройденный точкой за промежуток времени от t0{\displaystyle t_{0}} до t{\displaystyle t}, может быть найден так:

s~=∫t0t|s˙|dt;{\displaystyle {\tilde {s}}=\int _{t_{0}}^{t}|{\dot {s}}|\,\mathrm {d} t\;;}

лишь в случае, когда алгебраическая скорость точки всё время неотрицательна, связь пути и дуговой координаты достаточно проста: путь совпадает с приращением дуговой координаты за время от t0{\displaystyle t_{0}} до t{\displaystyle t} (если же при этом начало отсчёта дуговой координаты совпадает с начальным положением движущейся точки, то s~{\displaystyle {\tilde {s}}} будет совпадать с s{\displaystyle s}).

Если алгебраическая скорость точки не меняется с течением времени (или, что то же самое, модуль скорости постоянен), то движение точки называется^[5]равномерным (алгебраическое касательное ускорение s¨{\displaystyle {\ddot {s}}} при этом тождественно равно нулю).

Предположим, что s¨⩾0{\displaystyle {\ddot {s}}\geqslant {0}}. Тогда при равномерном движении скорость точки (алгебраическая) будет равна отношению пройденного пути s~{\displaystyle {\tilde {s}}} к промежутку времени t−t0{\displaystyle t-t_{0}}, за который этот путь был пройден:

s˙cp=s~t−t0.{\displaystyle {\dot {s}}^{\,\mathrm {cp} }={{\tilde {s}} \over t-t_{0}}\;.}

В общем же случае аналогичные отношения

v→cp=r→−r→0t−t0≡Δr→Δt{\displaystyle {\vec {v}}^{\,\,\mathrm {cp} }={{\vec {r}}-{\vec {r}}_{0} \over t-t_{0}}\equiv {\Delta {\vec {r}} \over \Delta {t}}}     и     s˙cp=s−s0t−t0≡ΔsΔt{\displaystyle {\dot {s}}^{\,\mathrm {cp} }={s-s_{0} \over t-t_{0}}\equiv {\Delta {s} \over \Delta {t}}}

определяют соответственно среднюю скорость точки^[6] и её среднюю алгебраическую скорость; если термином «средняя скорость» пользуются, то о величинах v→{\displaystyle {\vec {v}}} и s˙{\displaystyle {\dot {s}}} говорят (чтобы избежать путаницы) как о мгновенных скоростях.

Иллюстрация средней и мгновенной скорости

Не следует смешивать два введённых выше понятия средней скорости. Во-первых, v→cp{\displaystyle {\vec {v}}^{\,\,\mathrm {cp} }} — вектор, а s˙cp{\displaystyle {\dot {s}}^{\,\mathrm {cp} }} — скаляр. Во-вторых, эти величины могут не совпадать по модулю. Так, пусть точка движется движется по винтовой линии и за время своего движения проходит один виток; тогда модуль средней скорости этой точки будет равен отношению шага винтовой линии (то есть расстояния между её витками) ко времени движения, а модуль средней алгебраической скорости — отношению длины витка ко времени движения.

Для тела протяжённых размеров понятие «скорости» (тела как такового, а не одной из его точек) не может быть определено; исключение составляет случай мгновенно-поступательного движения. Говорят, что абсолютно твёрдое тело совершает мгновенно-поступательное движение, если в данный момент времени скорости всех составляющих его точек равны^[7]; тогда можно, разумеется, положить скорость тела равной скорости любой из его точек. Так, например, равны скорости всех точек кабинки колеса обозрения (если, конечно, пренебречь колебаниями кабинки).

В общем же случае скорости точек, образующих твёрдое тело, не равны между собой. Так, например, для катящегося без проскальзывания колеса модули скоростей точек на ободе относительно дороги принимают значения от нуля (в точке касания с дорогой) до удвоенного значения скорости центра колеса (в точке, диаметрально противоположной точке касания). Распределение скоростей точек абсолютно твёрдого тела описывается кинематической формулой Эйлера.

В декартовых координатах[править | править код]

В прямоугольной декартовой системе координат^[8]:

v=vxi+vyj+vzk.{\displaystyle \mathbf {v} =v_{x}\mathbf {i} +v_{y}\mathbf {j} +v_{z}\mathbf {k} .}

В то же время r=xi+yj+zk,{\displaystyle \mathbf {r} =x\mathbf {i} +y\mathbf {j} +z\mathbf {k} ,} поэтому

v=d(xi+yj+zk)dt=dxdti+dydtj+dzdtk.{\displaystyle \mathbf {v} ={\frac {\mathrm {d} (x\mathbf {i} +y\mathbf {j} +z\mathbf {k} )}{\mathrm {d} t}}={\frac {\mathrm {d} x}{\mathrm {d} t}}\mathbf {i} +{\frac {\mathrm {d} y}{\mathrm {d} t}}\mathbf {j} +{\frac {\mathrm {d} z}{\mathrm {d} t}}\mathbf {k} .}

Таким образом, координаты вектора скорости — это скорости изменения соответствующей координаты материальной точки^[8]:

vx=dxdt;vy=dydt;vz=dzdt.{\displaystyle v_{x}={\frac {\mathrm {d} x}{\mathrm {d} t}};v_{y}={\frac {\mathrm {d} y}{\mathrm {d} t}};v_{z}={\frac {\mathrm {d} z}{\mathrm {d} t}}.}

В цилиндрических координатах[править | править код]

Скорость в полярных координатах

В цилиндрических координатах R,φ,z{\displaystyle R,\varphi ,z}^[8]:

vR=dRdt;vφ=Rdφdt;vz=dzdt.{\displaystyle v_{R}={\frac {\mathrm {d} R}{\mathrm {d} t}};v_{\varphi }=R{\frac {\mathrm {d} \varphi }{\mathrm {d} t}};v_{z}={\frac {\mathrm {d} z}{\mathrm {d} t}}.}

vφ{\displaystyle v_{\varphi }} носит название поперечной скорости, vR{\displaystyle v_{R}} — радиальной.

В сферических координатах[править | править код]

В сферических координатах R,φ,θ{\displaystyle R,\varphi ,\theta }^[8]:

vR=dRdt;vφ=Rsin⁡θdφdt;vθ=Rdθdt.{\displaystyle v_{R}={\frac {\mathrm {d} R}{\mathrm {d} t}};v_{\varphi }=R\sin \theta {\frac {\mathrm {d} \varphi }{\mathrm {d} t}};v_{\theta }=R{\frac {\mathrm {d} \theta }{\mathrm {d} t}}.}

Обобщениями понятия скорости является четырёхмерная скорость, или скорость в релятивистской механике, и обобщённая скорость, или скорость в обобщённых координатах^[8].

Четырёхмерная скорость[править | править код]

В специальной теории относительности каждому событию ставится в соответствие точка пространства Минковского, три координаты которого представляют собой декартовы координаты трёхмерного евклидова пространства, а четвёртая ― временну́ю коодинату ct{\displaystyle ct}, где c{\displaystyle c} ― скорость света, t{\displaystyle t} ― время события. Компоненты четырёхмерного вектора скорости связаны с проекциями трёхмерного вектора скорости следующим образом^[8]:

v0=c1−v2c2;v1=vx1−v2c2;v2=vy1−v2c2;v3=vz1−v2c2.{\displaystyle v_{0}={\frac {c}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}};v_{1}={\frac {v_{x}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}};v_{2}={\frac {v_{y}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}};v_{3}={\frac {v_{z}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}.}

Четырёхмерный вектор скорости является времениподобным вектором, то есть лежит внутри светового конуса^[8].

В обобщённых координатах[править | править код]

Следует различать координатную и физическую скорости. При введении криволинейных или обобщённых координат положение тел описывается их зависимостью от времени. Производные от координат тела по времени при этом называются координатными скоростями.

В классической механике Ньютона скорости преобразуются при переходе из одной инерциальной системы отсчёта в другую согласно преобразованиям Галилея. Если скорость тела в системе отсчёта S{\displaystyle S} была равна v→{\displaystyle {\vec {v}}}, а скорость системы отсчёта S′{\displaystyle S’} относительно системы отсчёта S{\displaystyle S} равна u→{\displaystyle {\vec {u}}}, то скорость тела при переходе в систему отсчёта S′{\displaystyle S’} будет равна^[8]

v→′=v→−u→.{\displaystyle {\vec {v}}’={\vec {v}}-{\vec {u}}.}

Для скоростей, близких к скорости света преобразования Галилея становятся несправедливы. При переходе из системы S{\displaystyle S} в систему S′{\displaystyle S’} необходимо использовать преобразования Лоренца для скоростей^[8]:

vx′=vx−u1−(vxu)/c2,vy′=vy1−u2c21−(vxu)/c2,vz′=vz1−u2c21−(vxu)/c2,{\displaystyle v_{x}’={\frac {v_{x}-u}{1-(v_{x}u)/c^{2}}},v_{y}’={\frac {v_{y}{\sqrt {1-{\frac {u^{2}}{c^{2}}}}}}{1-(v_{x}u)/c^{2}}},v_{z}’={\frac {v_{z}{\sqrt {1-{\frac {u^{2}}{c^{2}}}}}}{1-(v_{x}u)/c^{2}}},}

в предположении, что скорость u→{\displaystyle {\vec {u}}} направлена вдоль оси x{\displaystyle x} системы S{\displaystyle S}. Легко убедиться, что в пределе нерелятивистских скоростей преобразования Лоренца сводятся к преобразованиям Галилея.

Ряд понятий классической механики выражаются через скорость.

Импульс, или количество движения, — это мера механического движения точки, которая определяется как произведение массы точки на его скорость p→=mv→{\displaystyle {\vec {p}}=m{\vec {v}}}. Импульс является векторной величиной, его направление совпадает с направлением скорости. Для замкнутой системы выполняется закон сохранения импульса. Обобщением импульса в релятивистских системах является четырёхимпульс, временная компонента которого равна E/c{\displaystyle E/c}. Для обобщённого импульса также выполняется равенство^[9]:

pμ=mUμ,{\displaystyle p^{\mu }=m\,U^{\mu }\!,}

где Uμ{\displaystyle U^{\mu }} — обобщённая четырёхмерная скорость.

От скорости также зависит кинетическая энергия механической системы. Для абсолютно твёрдого тела полную кинетическую энергию можно записать в виде суммы кинетической энергии поступательного и вращательного движения^[10][11]:

T=mv22+Iω→22,{\displaystyle T={\frac {mv^{2}}{2}}+{\frac {{\mathcal {I}}{\vec {\omega }}^{2}}{2}},}

Устройство для измерения скорости в воздуховоде: дифманомер, балометр, анемомет

Система вентиляции — очень сложная система, которая состоит из многих функциональных составляющих, от воздуховодов до вентиляционных агрегатов. Учитывая то, что для правильной работы такой системы берут во внимание множество показателей, выполнение любого более-менее серьезного проекта системы вентиляции и кондиционирования  не обойдется без применения измерительных приборов. А измерение скорости в воздуховодах играет одну из важнейших ролей, для правильного функционирования системы.

Содержание статьи:

Зачем измеряют скорость воздуха

Для систем вентиляции и кондиционирования одним из важнейших факторов является состояние подаваемого воздуха. То есть, его характеристики.

К основным параметрам воздушного потока относятся:

• температура воздуха;
• влажность воздуха;
• расход количества воздуха;
• скорость потока;
• давление в воздуховоде;
• другие факторы (загрязненность, запыленность…).

В СНиПах и ГОСТах описаны нормированные показатели для каждого из параметров. В зависимости от проекта величина этих показателей может изменятся в рамках  допустимых норм.

Скорость в воздуховоде строго не регламентируется нормативными документами, но в справочниках проектировщиков можно найти рекомендуемые значение этого параметра. Узнать как рассчитать скорость в воздуховоде, и ознакомится с ее допустимыми значениями можно прочитав данную статью. 

Например, для гражданских зданий рекомендуемая скорость движения воздуха по магистральным каналам вентиляции лежит в пределах 5-6 м/с. Правильно выполненный аэродинамический расчет решит задачу подачи воздуха с необходимой скоростью.

Но для того чтобы постоянно соблюдать этот режим скорости, нужно время от времени контролировать скорость перемещения воздуха. Почему? Через некоторое время воздуховоды, каналы вентиляции загрязняются, оборудование может давать сбои, соединения воздуховодов разгерметизируются. Так же, измерения необходимо проводить при плановых проверках, чистках, ремонтах, в общем, при обслуживании вентиляции. Помимо этого, измеряют также скорость движения дымовых газов и др.

Каким прибором измеряют скорость движения воздуха

Все устройства такого типа компактны и несложны в использовании, хотя и тут есть свои тонкости.

Прибор для измерения скорости воздуха называется анемометром

Приборы для измерения скорости воздуха:

• Крыльчатые анемометры
• Температурные анемометры
• Ультразвуковые анемометры
• Анемометры с трубкой Пито
• Дифманометры
• Балометры

Крыльчатые анемометры одни из самых простых по конструкции устройств. Скорость потока определяется скоростью вращения крыльчатки прибора.

Температурные анемометры имеют датчик температуры. В нагретом состоянии он помещается в воздуховод и по мере его остывания определяют скорость воздушного потока.

Ультразвуковыми анемометрами в основном измеряют скорость ветра. Они работают по принципу определения разницы частоты звука в выбранных контрольных точках воздушного потока.

Анемометры с трубкой Пито оснащены специальной трубкой малого диаметра. Ее помещают в середину воздуховода, тем самым измеряя разницу полного и статического давления. Это одни из самых популярных устройств для измерения воздуха в воздуховоде, но при этом у них есть недостаток — невозможность использования, при высокой концентрации пыли.

Дифманометры могут измерять не только скорость, а и расход воздуха. В комплекте из трубкой Пито, этим устройством можно измерять потоки воздуха до 100 м/с.

Балометры наиболее эффективны при измерениях скорости воздуха на выходе из вентиляционных решеток и диффузоров. Они имеют раструб, который захватывает весь воздух, выходящий из вент-решетки, тем самым сводя погрешность измерения к минимуму.

Особенности измерений скорости воздуха

Существуют некоторые нюансы работы с анемометрами разных видов. Как уже упоминалось, анемометры с трубкой Пито нельзя использовать при высоких концентрациях твердых частичек, иначе трубка быстро засоряется, а прибор выходит из строя. Термоанемометры не работают в условиях измерения высоких скоростей воздушного потока — свыше 20 м/с. При измерения скорости в нагретых воздушных потоках (например в газоходах) рекомендуется использовать трубку не из пластика, а из нержавеющей стали.

Как проводят измерения

Измерения скорости воздуха можно проводить в воздуховодах, на выходе из воздуховодов, в вентиляционных решетках или диффузорах.

Когда измерение скорости проводят непосредственно в воздуховоде, то место измерения должно находится после прохождения потока через фильтры. На воздуховоде следует найти специальное отверстие, которое предназначено для контрольно-измерительных операций (такие отверстия часто закрывают питометражной заглушкой). Также можно использовать очистной лючок.

[important] Следует помнить, что отверстие для контрольно-измерительных операций должно находится на прямом участке воздуховода. Его длинна не менее 5 диаметров воздуховода [/important]

При произведении замеров трубкой Пито, ее вставляют в воздуховод, направляя против потока воздуха.

Заключение

С помощью современных приборов для измерения скорости воздуха можно точно и быстро определить характеристики воздушного потока  с минимальной погрешностью, что позволит легко произвести техническое обслуживание системы вентиляции.

Читайте также:

Измерение длины датчиками скорости — СЕНСОРИКА-М

В статье приводится методика измерения длины и пройденного пути через измеренную скорость с помощью датчиков ИСД-3 и ИСД-5.

Исходные положения:

• Первичным измеряемым параметром является скорость объекта
• Длина (путь) вычисляется как сумма ΔSi = ΔVi*Δti , при этом время между измерениями Δt =30 мс (при частоте измерений 33 Гц), т.е. значение скорости (и пути) обновляется каждые 30 мс.
• Частоту измерений значительно увеличить не удается, поскольку из общих принципов для точного измерения требуется некоторое время (его можно сократить, но соответственно ухудшится точность единичного измерения).

Обычно этого достаточно для дорожных применений, тем более, что измерения начинаются и заканчиваются на нулевой скорости. Однако, для точного измерения пути между двумя точками на большой скорости этого может не хватить. Например, при 30 м/с за 30 мс объект пройдет 0,9 м, соответственно, это будет дискретность измерения пути на данной скорости. Для увеличения точности можно фиксировать точное время начала и конца измерения пути (для этого необходимы дополнительные данные, например, метки на дороге) и точное время получения новых данных скорости. Тогда Δt начальное и конечное можно скорректировать (см. рис.1).

 

Промышленные применения: например, есть задача нарезать длинномерный объект (пруток) на мерные куски 1 м. Для этого надо принять данные скорости, вычислить длину и выдать команду отрезному механизму. Очевидно, обычный компьютер с ОС не реального времени не годится, поскольку всегда есть неконтролируемая задержка приема и выдачи сигналов (буферизация и т.п.), какой бы порт (Ethernet, USB, RS485) мы ни использовали.

Поэтому, все вычисления длины должны производится контроллером без ОС, с жестким алгоритмом реального времени. Более того, система приема данных и выдачи исполнительного сигнала также должна быть реального времени. При этом наиболее точным является перевод данных длины в непрерывную последовательность импульсов, частота которых жестко привязана к текущей измеренной скорости и эта частота обновляется каждые 30 мс. Например, в контроллере выставлено, что скорости 1 м/с соответствует 1000 Гц импульсного выхода. За 1 с объект пройдет 1 м, соответственно, на каждый импульс приходится 1 мм длины. При 2 м/с выходная частота 2000 Гц и на каждый импульс опять приходится 1 мм. Т.е. для любой измеренной скорости выходная частота изменяется так, что всегда 1 имп = 1 мм. Это поясняется рис.1:

 

Рис.1. Изменение частоты импульсного сигнала (меандр) от измеренной скорости. Частота изменяется после очередного измерения скорости, но по достижении целого числа периодов предыдущего измерения, поэтому нет никаких скачков (дополнительных импульсов) при изменении частоты.
Здесь красная линия – реальная скорость, черные – измеренная скорость за предыдущие 30 мс.

 

Оценка погрешности измерений из-за дискретности измерения скорости:
При постоянной скорости объекта частота измерений не важна, измерили ее – выставили частоту – далее считаем импульсы и по достижении заданной длины выдаем команду на исполнительный механизм. Конечная точность определяется уже точностью исполнительного механизма (физической задержки исполнения и ее постоянством). При этом, если задали отрез через 1000 имп (1м) при первом отрезе физическая задержка может привести к удлинению первой заготовки, но все последующие будут ровно по 1 м.

При переменной скорости ее нужно измерять чем чаще, тем лучше. Оценим, какая частота измерений достаточна (дальнейшее увеличение не приводит к увеличению точности отреза) исходя из критерия максимально физически возможного ускорения объекта. Пусть это будет 10 м/с2(см. рис.2) Тогда за время 30 мс объект увеличит скорость на V=at = 0,3 м/с. Пусть при постоянной скорости 10 м/с мы измеряем длину за 2 измерения (за 0,06 с) при выставленном коэффициенте 1000 Гц/м/с. Получим 10000 имп/с *0,06с = 600 мм или по 300 мм на измерение. При ускорении объекта 10 м/с2 получим скорости, например, 9,7 и 10,3 м/с, соответственно частоты 9700 и 10300 Гц и число импульсов 291 + 309 = те же 600 мм. и переместится на S = at2/2 = 4,5 мм.

Рис.2. Движение объекта с постоянным ускорением 10 м/с2 и с переменным (пунктирные линии скорости).

То есть, при движении объекта с постоянным ускорением результат измерения длины также не зависит от частоты измерения. Разумеется, при переменных ускорениях могут быть эффекты второго порядка нелинейности, например, при нарастании ускорения измеренная длина немного занижается, а при нарастании замедления – завышается. Но, поскольку скорость движения колеблется относительно некоторой заданной для процесса, эти эффекты взаимно компенсируются, тем более на длинах в десятки метров. Практика показала, что частоты измерения 35 Гц (как сейчас) достаточно для практически всех применений (если не рассматривать импульсные процессы (ударные, с большими ускорениями и малыми временами)).

 

Таким образом, импульсный выход позволяет измерить длину с практически любым разрешением (можно выставить и 0,1 мм/имп), и конечная точность зависит уже от исполнительного механизма. При этом важно, чтобы счетчик этих импульсов, выдающий сигнал на механизм, считал их в реальном времени. Обычно для этого применяются промышленные микроконтроллерные счетчики типа СИМ или Овен (цена 3 – 6 т.р.). В счетчике задается число импульсов, по достижении которого выдается сигнал на встроенное твердотельное реле, после чего немедленно начинается новый счет. Также имеется множество дополнительных функций (учет общей длины за смену, месяц и т.п.).

Скорость движения в физике

Скорость является одной из основных характеристик механического движения. Она выражает саму суть движения, т.е. определяет то отличие, которое имеется между телом неподвижным и телом движущимся.

Единицей измерения скорости в системе СИ является м/с.

Важно помнить, что скорость – величина векторная. Направление вектора скорости определяется по траектории движения. Вектор скорости всегда направлен по касательной к траектории в той точке, через которую проходит движущееся тело (рис.1).

К примеру, рассмотрим колесо движущегося автомобиля. Колесо вращается и все точки колеса движутся по окружностям. Брызги, разлетающиеся от колеса, будут лететь по касательным к этим окружностям, указывая направления векторов скоростей отдельных точек колеса.

Таким образом, скорость характеризует направление движения тела (направление вектора скорости) и быстроту его перемещения (модуль вектора скорости).

Отрицательная скорость

Может ли скорость тела быть отрицательной? Да, может. Если скорость тела отрицательна, это значит, что тело движется в направлении, противоположном направлению оси координат в выбранной системе отсчета. На рис.2 изображено движение автобуса и автомобиля. Скорость автомобиля отрицательна, а скорость автобуса положительна. Следует помнить, что говоря о знаке скорости, мы имеем ввиду проекцию вектора скорости на координатную ось.

Равномерное и неравномерно движение

В общем случае скорость зависит от времени. По характеру зависимости скорости от времени, движение бывает равномерное и неравномерно.

В случае неравномерного движения говорят о средней скорости:

   

Примеры решения задач по теме «Скорость»

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Вся правда о спидометрах и скоростном режиме

Почему такой заголовок? Да потому, что спидометры автомобилей, порой, показывают погоду, да и реальная максимально допустимая скорость немного не та, что нормируется дорожными знаками.

Начнем со спидометров. Мало того, что показания спидометров обладают определенной погрешностью, еще и некоторые автопроизводители специально вносят поправки в их показания (увеличивают показания скорости на несколько км/ч, чтобы люди ездили более тихо). Погрешность спидометра варьируется от 1 до 15 километров в час (в зависимости от производителя). К тому же, погрешность может напрямую зависеть от скорости. Например, возьмем ВАЗ 2107, при скорости в 30 километров в час, показания спидометра семерки равны 45 км/ч. При скорости 80 км/ч, спидометр показывает скорость, равную 87 км/ч.

Максимально точные спидометры выпускает Mitsubishi. Например, спидометр MMC Lancer ошибается всего на 1–2 км/ч, причем эта погрешность одинакова на всем скоростном интервале. Спидометр от Honda (Honda Mobilio) показывает всегда на 5 км/ч больше.

Как замерить реальную скорость автомобиля

Очень просто. Включаем любой GPS навигатор, находим там датчик скорости, разгоняемся, скажем, до 60 км/ч (по спидометру) и снимаем показания с датчика навигатора. Затем сравниваем эти две скорости. Та скорость, что показал навигатор – реальная.

GPS навигаторы очень точно определяют скорость движения. Но учитывайте то, что они имеют определенную задержку (примерно в две секунды). Поэтому, чтобы сверить показания спидометра с показаниями датчика навигатора, несколько секунд удерживайте скорость движения автомобиля постоянной, только потом снимайте показания.

На сколько можно превышать максимально допустимую скорость передвижения

Не более чем на 10 км/ч. То есть, если на каком-нибудь участке дороги визит знак «40», то вы можете ехать со скоростью 49 км/ч, не опасаясь того, что будете оштрафованы. Если фен гаишника покажет, что вы передвигаетесь со скоростью 50 и выше, то вы рискуете получить штраф.

Показания приборов инспекторов очень точны (величина погрешности не достигает 1 км/ч), поэтому, полезно знать, насколько точен спидометр вашего автомобиля.

На этом все. Удачи на дорогах.