СЕРЕДНЯ ШВИДКІСТЬ: ЯК ЇЇ ОБЧИСЛИТИ ТА ПРИКЛАДИ - ФІЗИЧНІ - 2025

Середня швидкість або середня швидкість визначається як частка між простором подорожувала і час , що використовується для переміщення цього простору. Швидкість - це основна кількість як у фізиці, так і в повсякденному житті людей. Він присутній майже в усіх аспектах життя людей.

Ця присутність швидкості особливо помітна в сучасному суспільстві, де зростає попит на безпосередність. Звичайно, швидкість також суттєво пов'язана з безліччю фізичних явищ. Якось у кожного є інтуїтивно зрозуміле, більш-менш правильне, поняття швидкості.

Слід розрізняти середню швидкість і миттєву швидкість. Миттєва швидкість - це швидкість, яку тіло здійснює в даний момент, тоді як середня швидкість є коефіцієнтом між переміщенням і часом.

Крім того, слід зазначити, що швидкість є скалярною величиною; тобто він має напрямок, сенс і модуль. Таким чином швидкість подається на один напрямок.

У міжнародній системі швидкість вимірюється в метрах на секунду (м / с), хоча в побуті часто використовуються інші одиниці, наприклад, кілометри на годину (км / год).

Як його обчислити?

Розрахунок середньої швидкості здійснюється з наступного виразу:

v _m = ∆s / ∆t = (s _{f -} s ₀ ) / (t _{f -} t ₀ )

У цьому рівнянні v _m - середня швидкість, ∆s - приріст переміщення і ∆t - приріст часу. З іншого боку, s _f і s ₀ є кінцевим і початковим зміщенням відповідно; тоді як t _f і t ₀ - кінцевий і початковий час відповідно.

Ще один вираз для обчислення середньої швидкості:

v _m = s _t / t _t

У цьому виразі s _t - загальне переміщення, а _{t t} - загальний час, вкладений у здійснення цього переміщення.

Як видно з цього розрахунку, враховуються лише загальний переміщення та загальний використаний у ньому час, при цьому в будь-який час не потрібно враховувати, як відбулося це переміщення.

Також не потрібно знати, чи тіло прискорювалося, зупинилося або проїхало весь шлях з постійною швидкістю.

Часто може знадобитися зробити зворотний розрахунок для визначення загального переміщення від середньої швидкості та загального витраченого часу.

У цьому випадку вам просто потрібно вирішити для переміщення першого рівняння, щоб отримати вираз, який дозволяє його обчислити:

∆s = v _m ∙ ∆t

Те ж саме можна зробити, якщо необхідно обчислити час, який використовується в русі, здійсненому з відомою середньою швидкістю:

∆t = v _m ∙ ∆s

Одиниці вимірювання швидкості

Швидкість можна виразити в різних одиницях. Як було сказано вище, в Міжнародній системі одиницею вимірювання є метр в секунду.

Однак, залежно від контексту, використання інших підрозділів може бути зручнішим або практичнішим. Таким чином, у випадку транспортних засобів зазвичай використовується кілометр на годину.

Зі свого боку, в англосаксонській системі підрозділів вони застосовують ногу на секунду (фут / с) або милю в годину (миль / год) у випадку транспортних засобів.

У морській навігації вузол зазвичай використовується; З іншого боку, в повітроплавстві іноді використовується число Маха, яке визначається як коефіцієнт між швидкістю тіла і швидкістю звуку.

Приклади обчислення середньої швидкості

Перший приклад

Типовим прикладом, коли може знадобитися обчислити середню швидкість, є поїздка між двома окремими містами.

Припустимо випадок, коли відомий як загальний переміщення (яке не повинно збігатися з відстані між двома містами), здійснене в подорожі між двома містами - наприклад, 216 кілометрів -, а також час, витрачений на цю подорож. -наприклад, три години-.

Розрахунок середньої швидкості буде зроблено так:

v _m = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 км / год

Якщо ви хочете виразити швидкість в одиницях міжнародної системи, вам слід здійснити наступне перетворення:

v _m = 72 км / год = 72 ∙ 1000/3600 = 20 м / с, оскільки кілометр - це тисяча метрів, а година - 3600 секунд.

Другий приклад

Інший практичний випадок обчислення середньої швидкості - це коли за певний проміжок часу було здійснено кілька рухів.

Припустимо, жінку, яка здійснила кілька поїздок на велосипеді за кілька днів і хоче знати, яка середня загальна швидкість її поїздки.

Жінка проїхала такі відстані протягом наступних днів: 30 кілометрів, 50 кілометрів, 40 кілометрів і 20 кілометрів.

Відповідні використані часи були такими: півтори години, дві години з половиною, 2 години з половиною та півтори години. Тоді отримана середня швидкість обчислюється так:

v _m = (30 + 50 + 40 + 20) / (1,5 + 2,5 + 2,5 + 1,5) = 17,5 км / год

Приклади середньої швидкості

Може бути цікавим знати кілька прикладів середньої швидкості руху, щоб мати більш інтуїтивне уявлення про різні значення, які може приймати швидкість.

У випадку, коли людина ходить, значення його середньої швидкості вважається 5 кілометрів на годину. Якщо ця сама людина бігає, він може досягти половини середньої швидкості.

Середня швидкість велосипедиста-любителя може бути оцінена приблизно в 16 кілометрів на годину, тоді як для професійного велосипедиста в дорозі середня швидкість досягає значення 45 кілометрів на годину.

Урагани категорії 1 можуть мати середню швидкість 119 кілометрів на годину. Нарешті, середня орбітальна швидкість Землі навколо Сонця становить 107 218 кілометрів на годину.

Список літератури

1. Швидкість (nd). У Вікіпедії. Отримано 23 квітня 2018 року з en.wikipedia.org.
2. Швидкість (nd). У Вікіпедії. Отримано 23 квітня 2018 року з es.wikipedia.org.
3. Кілометр на годину (на). У Вікіпедії. Отримано 23 квітня 2018 року з es.wikipedia.org.
4. Річард П. Файнман, Роберт Б. Лейтон, Меттью Сендс. Лекції Фейнмана з фізики.
5. Елерт, Гленн. "Швидкість і швидкість". Фізична гіпертекстова книга. Отримано 23 квітня 2018 року.