Sürat

Süratli giden bir araba

Günlük ve kinematik kullanımda sürat bir objenin hızının büyüklüğü olarak adlandırılır ve skaler bir büyüklüktür. (Konumunun değişim oranı) Ortalama sürat ise toplam alınan yolun toplam zamana bölünmüş halidir. Anlık sürat ise zaman 0’a yaklaşırken hesaplanan ortalama sürate denir.

Hız gibi sürat de boyutlara ve büyüklüğe sahiptir ve zamana bölünebilir. SI birim sistemine göre birimi metre bölü saniyedir ancak günümüzde en çok kullanılan şekli kilometre bölü saattir. ABD ve Birleşik Krallık'ta ise mil bölü saat olarak kullanılır. Hava ve deniz ulaşımlarında ise birimi knot’tır.

Özel görelilik yasasına göre bilgi veya enerjinin hareket edebileceği en yüksek sürat ışık hızıdır. Işık hızı vakumda 299.792.458 metre bölü saniyeye eşittir. Madde sonsuz miktarda enerji gerektirdiğinden dolayı ışık hızına ulaşamaz. Göreceli fizikte hız kavramı yerini seriliğe (rapidity) bırakır.

Tanım

İtalyan fizikçi Galileo Galilei süratin aldığı yolu ve zamanına oranlayarak hız kavramını ilk olarak kullanan fizikçi olarak kayıtlara geçer. Galileo sürati zaman birimi başına alınan mesafe olarak tanımlamıştır. Denklem Formülü ise

$V={\frac {d}{t}}$ şeklindedir.

Formülde v sürat, d mesafeyi, t ise zamanı tanımlamaktadır.

Matematiksel terimlerde sürat, alınan yolun zamana göre türevinin büyüklüğü olarak tanımlanır.

$v=\left|v\right|=\left|{\frac {dr}{dt}}\right|$

Anlık Sürat

Hız göstergesine bakarak bir aracın anlık sürati okunabilir. Saatte 50 km sürat ile ilerleyen bir araç tam bir saat hareket ederse 50 km yarım saat hareket ederse 25 km 1 dk hareket ederse 833 metre ilerlemiş olur.

Ortalama Sürat

Anlık sürattan farklı olarak ortalama sürat toplam kat edilen yolun zamana oranı olarak kabul edilir. Örnek olarak 80 kilometrelik bir uzaklık 1 saatte kat edilse ortalama sürat 80 kilometre bölü saat olur. Ortalama sürat yolculuk sırasında meydana gelmiş olabilecek herhangi bir sürat değişimine duyarlı değildir. Ortalama sürat ve geçen zaman biliniyorsa katedilen yol aşağıdaki denklik ile bulunabilir.

$d={\bar {v}}t$

Teğet Sürat

Teğet sürat dairesel bir yolda hareket eden bir objenin doğrusal süratidir. Bir araç lastiğinin veya bir atlıkarıncanın dış köşesindeki bir nokta iç köşesindeki bir noktadan daha uzun mesafeyi aynı sürede katetmektedir. Aynı sürede daha uzun bir mesafe katetmek daha yüksek bir sürat anlamına gelmektedir. Dairesel yol üzerindeki bu hız, teğet hız (tanjant) olarak adlandırılır çünkü hız hareket rotasına teğettir. Açısal veya dairesel hız birimi içerisine atılan tur sayısını barındırır. Hareket eden objenin iç veya dış köşesindeki hızlar değişse de sonunda attıkları tur sayıları aynıdır. Buna verilen genel ad dakika başına tur sayısıdır (RPM:Rev per min).

Teğet hız ve açısal hız birbirlerine bağlıdır. Rpm sayısı arttıkça teğet hız da artar.

$v\alpha r\omega$

Denklemde v teğet hızı r yarıçapı ve w açısal hızı belirtir.

Doğru birimlendirmeler kullanıldığında denklem şu hali alır.

$v=r\omega$

Açısal hız dönen bir cismin her yerinde aynı olduğu için formüle bakarak şunu söyleyebiliriz ki teğet hız direkt olarak yarıçap ile bağlantılıdır. (Bu durum gezegenler için geçerli değildir çünkü açısal hız gezegenin her yerinde aynı değildir)

Birimler

	m/s	km/h	mph	knot	ft/s
1 m/s	1	3,6	2.236936	1.943844	3.280840
1 km/h	0.277778	1	0.621371	0.539957	0.911344
1 mph	0.44704	1.609344	1	0.868976	1.466667
1 knot	0.514444	1.852	1.150779	1	1.687810
1 ft/s	0.3048	1.09728	0.681818	0.592484	1