Kiirus

Kiirus üldisemas mõttes tähendab muutumiskiirust – suurust, mis näitab ajaühikus toimuvat muutust, näiteks keemilise reaktsiooni kiirust, temperatuuri või õhurõhu muutumise kiirust.

Kitsamas tähenduses mõeldakse kiiruse all liikumiskiirust – füüsikalist suurust, mis näitab, kui palju muutub liikuva keha asukoht ruumis ajaühiku jooksul. Järgnevas artiklis ongi kõne all liikumiskiirus.

Füüsikalise suurusena on kiiruse tähis v, mis tuleneb ladina keele sõnast vēlōcitās kiirus. Kiiruse SI mõõtühik on meeter sekundis (m/s ehk m·s^–1), laialt on kasutusel ka ühik kilomeeter tunnis (km/h), kusjuures 1 m/s = 3,6 km/h.

Eristatakse ühtlast, keskmist ja hetkkiirust.^[1]

Ühtlane kiirus

Ühtlase liikumise korral väljendab kiirust valem

${\displaystyle v={\frac {s}{t}}}$,

kus ${\displaystyle s}$ on aja ${\displaystyle t}$ vältel läbitud teepikkus.

Keskmine kiirus <v> ja hetkkiirus ${\displaystyle v}$

Keskmine kiirus

Mitteühtlase liikumise korral saab arvutada keskmise kiiruse ${\displaystyle v_{k}}$, mis on keha poolt läbitud teepikkuse ${\displaystyle \Delta s}$ ja selleks kulunud aja ${\displaystyle \Delta t}$ jagatis:

${\displaystyle v_{k}={\frac {\Delta s}{\Delta t}}}$.

Hetkkiirus

Hetkkiiruse all võidakse mõelda

• vektorit, mille suunaks on liikumissuund kolmemõõtmelises ruumis ja mille moodul (kiiruse absoluutväärtus) näitab liikumise intensiivsust;
• märgiga reaalarvu, kui keha liigub mööda sirget või muud joont ning sellel joonel on kokku lepitud positiivne suund. Näiteks ringliikumisel loetakse tavakohaselt positiivseks vastupäeva liikumist.

Enamasti mõeldakse füüsikas hetkkiiruse all kiirusvektorit ${\displaystyle {\vec {v}}}$. Hetkkiirusvektorit iseloomustab matemaatiliselt kohavektori ${\displaystyle {\vec {r}}}$ esimene tuletis aja ${\displaystyle t}$ järgi:

${\displaystyle {\vec {v}}=\lim _{\Delta t\to 0}{\Delta {\vec {r}} \over \Delta t}={\frac {\mathrm {d} {\vec {r}}}{\mathrm {d} t}}}$.

Tuletise märk on positiivne, kui kiirus suureneb, ja negatiivne, kui kiirus väheneb.

Hetkkiirusvektori tuletis aja järgi on omakorda kiirenduse vektor.

Liikumiskiirusi looduses ja tehnikas

Valguse kiirus	299 792 458 m/s
Kaugeimate galaktikate kiirus	${\displaystyle 1{,}4\times 10^{8}}$ m/s
Päikese kiirus tiirlemisel ümber Galaktika keskme	${\displaystyle 2{,}3\times 10^{5}}$ m/s
Maa kiirus tiirlemisel ümber Päikese	${\displaystyle 3{,}0\times 10^{4}}$ m/s
Maa tehiskaaslase kiirus	${\displaystyle 8000}$ m/s
Kuu kiirus tiirlemisel ümber Maa	${\displaystyle 1000}$ m/s
Reaktiivlennuki suurim kiirus	${\displaystyle 700}$ m/s
Lämmastiku molekuli keskmine kiirus 0 °C juures	${\displaystyle 500}$ m/s
Auto suurim kiirus	${\displaystyle 280}$ m/s
Kotka suurim lennukiirus	${\displaystyle 100}$ m/s
Gepardi kiirus	${\displaystyle 31}$ m/s
Inimese kiirus 100 m rekordjooksul	${\displaystyle 10}$ m/s
Inimese rekordkiirus 50 km käimisel	${\displaystyle 3{,}4}$ m/s
Kilpkonna kiirus	${\displaystyle 0{,}05}$ m/s
Teo kiirus	${\displaystyle 0{,}014}$ m/s

Vaata ka

• Liikumine
• Laine levimiskiirus
• Nurkkiirus
• Joonkiirus

Viited

1. ENE 4. köide, 1989