Lähtönopeutta

Lähtönopeus, sananmukaisesti initial velocity, on kappaleen nopeuden arvo hetkellä t = 0 suhteessa valittuun koordinaatistoon. Se on vektorinen suure, jolla on sekä suuruus että suunta. Yleisesti sitä merkitään u:lla tai v0:lla.

Kinematiikassa lähtönopeus määrittää liikkeen alun, ja sen jälkeen nopeus muuttuu kiihtyvyyden mukaan: v(t) = u + a t ja paikka s(t) = s0 + u t + 1/2 a t^2. Monidimensionaalisessa tapauksessa nämä ovat suoria kaavoja, ja useamman ulottuvuuden tapauksessa käytetään vektorimuotoa v(t) = u + a t ja r(t) = r0 + u t + 1/2 a t^2, jossa u ja a ovat vektoreita.

Esimerkiksi projektioliikkeessä lähtönopeus määrittää heiton suunnan ja kantaman. Kappaleen lähtönopeus voidaan pilkkoa komponentteihin u_x = u cos(θ) ja u_y = u sin(θ), jolloin pystysuora komponentti määrittää lentoaikaa ja gravitaation vaikutus sekä vaakasuuntainen liike vaikuttavat kulkuun. Ilmanvastuksen huomioiminen muuttaa käytännön tuloksia, mutta perusperiaate on sama: lähtönopeus määrittää liikkeen alun ja sen, miten nopeus muuttuu ajan myötä.

Käytännön merkitys ulottuu esimerkiksi jarrutusmatkojen, heittoliikkeiden sekä urheilusuoritusten analysointiin sekä laukaisujen ja avaruustekniikan suunnitteluun. Lähtönopeutta mitataan yleensä määrittelemällä hetkellinen tila ja nopeus tietyssä viitekehyksessä lähdön hetkellä.