Calcolatore velocità relativa 2D
Un corpo che si muove a (10, 0), visto da un altro che va a (3, 4), ha una velocità relativa di (7, −4): 7 in orizzontale e 4 verso il basso. Inserisca le due velocità per componenti e ottenga il modulo relativo e la direzione. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- V1x
- 10
- V1y
- 0
- V2x
- 3
- V2y
- 4
- Velocità relativa vx
- 7
- Velocità relativa vy
- -4
- Modulo
- 8,0622577483
- Direzione (°)
- -29,7448812969
La velocità relativa nel piano è la differenza vettoriale tra due vettori di velocità espressi nello stesso sistema di riferimento.
Che cosa dice la velocità relativa
La velocità relativa risponde a una domanda semplice: come appare un oggetto in movimento visto da un altro che si muove? La velocità di A rispetto a B è quella che un osservatore in viaggio con B misurerebbe per A. Compare nei problemi della barca che attraversa il fiume, in due auto che si avvicinano e nei triangoli del vento in aviazione, e in laboratorio trasforma le velocità misurate di due carrelli in una velocità di avvicinamento per prevedere l'urto. Quando le due velocità sono scritte in componenti orizzontale e verticale nello stesso sistema di riferimento, il calcolo è una sottrazione: la prima meno la seconda, parte per parte. Con un primo corpo a (10, 0) e un secondo a (3, 4), la velocità relativa è (7, −4). La sua lunghezza dà il modulo relativo e il suo angolo la rotta.
Gli errori che rovinano il risultato
L'errore più frequente è mescolare i sistemi di riferimento: le due velocità vanno misurate rispetto allo stesso suolo, alla stessa riva o alla stessa aria, altrimenti la differenza non significa nulla. Le quattro componenti devono anche usare un'unica unità, per esempio metri al secondo. L'ordine conta, perché il risultato è la prima velocità meno la seconda; scambiandole si ottiene B visto da A. Infine controlli la convenzione dell'angolo: la direzione si misura in senso antiorario dall'asse orizzontale positivo, quindi un angolo negativo punta sotto di esso. Il calcolatore fornisce gradi e radianti, così lei copia quello richiesto dall'esercizio senza convertire a mano.
Dove un calcolatore di velocità relativa 2D si dimostra utile
Gli studenti incontrano la velocità relativa nei problemi barca-fiume, nelle velocità di avvicinamento di due auto e nei triangoli del vento aeronautici nei manuali; questa pagina trasforma quelle liste di componenti in modulo e prua senza carta millimetrata. I laboratori che seguono due carrelli con sensori ultrasonici possono alimentare velocità misurate nello stesso contratto e registrare la rapidità relativa di avvicinamento per la tempistica delle collisioni.
I controlli di ingegneria di primo ordine usano il vettore relativo quando due piattaforme riportano velocità nel sistema del corpo già ruotate su un piano orizzontale comune. Mantenga le richieste piccole, fissi modulo e angoli arrotondati nei test, e otterrà cinematica relativa riproducibile per compiti, plugin LMS e worker all'edge senza erigere un motore di fisica completo proprio.
Casi d'uso
Compiti e problemi barca-fiume
Sottragga le componenti cartesiane di velocità date per ottenere la rapidità di chiusura e la prua negli esercizi di moto relativo a due corpi.
Carrelli di laboratorio e pipeline di sensori
Converta velocità accoppiate di carrelli in rapidità relativa di avvicinamento per tempistica di collisione, grafici e software di tutoraggio.
Domande frequenti
Cosa succede se una componente non è numerica?
Valori non finiti, stringhe vuote e token non numerici vengono rifiutati e non addebitati.
Entrambe le velocità possono essere zero o uguali?
Sì. Velocità uguali producono modulo zero e direzione zero. I vettori nulli sono ingressi finiti validi.
Come si calcola la velocità relativa in due dimensioni?
Sottragga la seconda velocità dalla prima, componente per componente: orizzontale meno orizzontale e verticale meno verticale. Il modulo relativo è la lunghezza di questa differenza, trovata con Pitagora, e la direzione è il suo angolo.
Che cosa significa la velocità di A rispetto a B?
È la velocità che un osservatore in viaggio insieme a B attribuirebbe ad A. Se i due si muovono esattamente allo stesso modo, A sembra fermo e la velocità relativa è zero.
Da dove si misura l'angolo della direzione?
Dall'asse orizzontale positivo, in senso antiorario, ed è indicato sia in gradi sia in radianti. Un angolo negativo significa che la velocità relativa punta sotto quell'asse, in senso orario.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/relative-velocity-2d \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"v1x":10,"v1y":0,"v2x":3,"v2y":4}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/relative-velocity-2d", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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body: JSON.stringify({
"v1x": 10,
"v1y": 0,
"v2x": 3,
"v2y": 4
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
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headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"v1x": 10,
"v1y": 0,
"v2x": 3,
"v2y": 4
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/relative-velocity-2d", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"v1x":10,"v1y":0,"v2x":3,"v2y":4}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"v1x":10,"v1y":0,"v2x":3,"v2y":4}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/relative-velocity-2d", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"v1x": 10,
"v1y": 0,
"v2x": 3,
"v2y": 4
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.relative_velocity_2d",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Con le componenti cartesiane del corpo 1 e del corpo 2, questo calcolatore di velocità relativa 2D forma v_rel uguale a v1 meno v2 e restituisce le componenti relative, il modulo euclideo e la direzione polare dall'asse x positivo tramite atan2. Ogni componente deve essere un numero finito; i valori non numerici falliscono con invalid_input e non vengono addebitati.
Cosa significa la velocità relativa 2D e cosa contiene la risposta
Nella meccanica introduttiva e nella cinematica piana, la velocità dell'oggetto A rispetto all'oggetto B è il vettore che un osservatore che viaggia con B attribuirebbe ad A. La direzione è l'angolo del vettore relativo misurato in senso antiorario dall'asse orizzontale positivo, restituito in radianti e in gradi così che le schede che preferiscono l'una o l'altra convenzione copino un solo campo senza convertire a mano. Velocità relativa nulla è consentita e produce modulo zero con direzione zero da atan2 di zero e zero, in linea con il comportamento comune delle librerie. Quando entrambe le velocità sono già scomposte in componenti cartesiane in un sistema inerziale condiviso, quella velocità relativa è semplicemente la differenza componente per componente: relative_vx è v1x meno v2x e relative_vy è v1y meno v2y. Il modulo di quella differenza è la lunghezza euclidea, la radice di relative_vx al quadrato più relative_vy al quadrato, cioè la rapidità con cui A si avvicina o si allontana da B lungo la traiettoria relativa quando anche le posizioni sono note. Questo endpoint non integra traiettorie, non applica correzioni di Coriolis e non cambia sistemi in rotazione; risponde solo alla differenza vettoriale statica di due velocità piane finite. Il payload di successo riecheggia le quattro componenti di ingresso dopo un arrotondamento stabile e espone relative_vx, relative_vy, magnitude, direction_deg, direction_rad, una breve stringa di formula, il tag di metodo vector_difference_2d e un suggerimento di unità che qualsiasi unità coerente di lunghezza su tempo va bene quando gli ingressi condividono quella unità. Abbini questo strumento agli aiuti di componenti di velocità quando conosce solo rapidità e angolo, oppure agli endpoint di collisione quando le servono le velocità finali dopo un impatto invece del solo vettore relativo pre-impatto.
Contratto di ingresso, validazione numerica e comportamento di errore
I moduli oltre il tetto assoluto documentato vengono rifiutati per mantenere finiti i prodotti intermedi. La validazione fallita non viene addebitata. Mantenga Lei stessa le unità coerenti: il calcolatore non converte chilometri all'ora in metri al secondo; sottrae solo numeri che Lei ha già espresso in un sistema coerente. Invii un oggetto JSON con quattro campi obbligatori: v1x e v1y per la prima velocità, e v2x e v2y per la seconda. Ogni campo può essere un numero JSON o una stringa decimale numerica, inclusi segni iniziali opzionali e notazione scientifica che si interpretano come valori finiti. I nomi preferiti sono gli identificatori canonici sicuri per il DOM; gli alias vx1, vy1, vx2, vy2 e u_x, u_y, w_x, w_y sono accettati così fogli di calcolo e moduli tipizzati riutilizzano i simboli da manuale senza rinominare le colonne. Campi mancanti, stringhe vuote, NaN, Infinity e token non numerici come lettere o unità miste falliscono con invalid_input e un messaggio che nomina il campo in causa, così una cella errata non diventa mai uno zero silenzioso. Il percorso gratuito del browser e l'API a pagamento condividono lo stesso modulo puro, il che significa che un esempio di scheda che Lei verifica in questa pagina coinciderà con una pipeline automatizzata che invia gli stessi quattro numeri a $0.002 per elemento riuscito.
Dove un calcolatore di velocità relativa 2D si dimostra utile
Gli insegnanti pre-generano le chiavi di risposta per insiemi modesti di componenti e respingono gli incolli non numerici dello studente con un segnale chiaro invalid_input invece di un grafico vuoto misterioso. Gli strumenti di prodotto e formazione chiamano l'endpoint quando un apprendista digita quattro caselle e l'interfaccia deve mostrare metri al secondo di rapidità di chiusura più un badge di direzione. Poiché l'implementazione è pure parse di livello A, ogni chiamata riuscita costa il prezzo base pubblicato $0.002 senza token di modello e senza rete in uscita.
Casi di integrazione
Fixture deterministiche di fisica
Generi campi riproducibili relative_vx, relative_vy, magnitude e direzione per la CI di fisica di gioco e le demo di intercettazione.
Domande tecniche
Come è definita qui la velocità relativa?
La velocità relativa del corpo 1 rispetto al corpo 2 è v_rel = v1 − v2 con le quattro componenti cartesiane che Lei fornisce. Il modulo è √(relative_vx² + relative_vy²); la direzione è atan2(relative_vy, relative_vx).
Quale convenzione di angolo viene usata?
La direzione è misurata in senso antiorario dall'asse x positivo tramite atan2(vy, vx), restituita come direction_rad e direction_deg. Sono coperti tutti e quattro i quadranti.
Quanto costa il calcolatore di velocità relativa 2D?
Lo strumento nel browser è gratuito. Le richieste API usano il saldo prepagato KIT a $0.002 per chiamata riuscita; l'ingresso non valido non viene addebitato.