Середня швидкість обчислення та приклади

The середня швидкість або середня швидкість визначається як коефіцієнт між пропущеним простором і часом, витраченим на проїзд у цьому просторі. Швидкість є фундаментальною величиною як у фізичному, так і в повсякденному житті людей. Він присутній майже в будь-якому аспекті життя людей.

Ця наявність швидкості особливо помітна в сучасному суспільстві, де існує зростаючий попит на безпосередність. Звичайно, швидкість також пов'язана з безліччю фізичних явищ. Так чи інакше у всіх людей є інтуїтивна ідея, більш-менш точна, про поняття швидкості.

Необхідно розрізняти середню швидкість і миттєву швидкість. Миттєва швидкість - це швидкість, яку тіло здійснює в певний момент, а середня швидкість - це співвідношення між переміщенням і часом.

Крім того, слід зазначити, що швидкість є скалярною величиною; тобто має напрямок, сенс і модуль. Таким чином, швидкість застосовується в одному напрямку.

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

Індекс

• 1 Як розрахувати?
  • 1.1 Одиниці виміру швидкості
• 2 Приклади розрахунку середньої швидкості
  • 2.1 Перший приклад
  • 2.2 Другий приклад
• 3 Приклади середньої швидкості
• 4 Посилання

Як його розрахувати?

Розрахунок середньої швидкості здійснюється з наступного виразу: \ t

v_m = Δs / Δt = (s_{f -} s₀) / (t_{f -} t₀)

У цьому рівнянні v_m - середня швидкість, Δs - приріст зміщення і Δt - приріст часу. Зі свого боку, с_f  і s₀  вони є остаточним і початковим зміщенням відповідно; при t_f і t₀ вони є остаточним і початковим часом відповідно.

Іншим виразом для розрахунку середньої швидкості є:

v_m = s_t / т_t

У згаданому виразі s_t є сумарним зміщенням і t_t це загальний час, витрачений на переміщення.

Як видно з цього розрахунку, враховуються лише загальне переміщення та загальний час, зайнятий у ньому, без будь-якого часу необхідно враховувати, як відбулося це переміщення..

Також не потрібно знати, якщо тіло прискорилося, зупинилося або зробило всю дорогу з постійною швидкістю.

Часто може бути необхідно виконати обернений обчислення для визначення загального зміщення від середньої швидкості та загального часу, проведеного.

У такому випадку потрібно просто очистити зміщення першого рівняння, щоб отримати вираз, що дозволяє обчислити його:

Δs = v_m Δt

Це також можна зробити, якщо потрібно обчислити час, витрачений на зміщення, яке виконується з відомою середньою швидкістю:

Δt = v_m S Δs

Одиниці виміру швидкості

Швидкість може бути виражена різними одиницями. Як вже зазначалося вище, в міжнародній системі одиниця виміру є метр в секунду.

Однак, в залежності від контексту, може бути більш зручним або більш практичним використовувати інші блоки. Таким чином, для випадку використання транспортних засобів зазвичай використовується кілометр на годину.

Зі свого боку, в англосаксонській системі одиниць вони використовують ногу за секунду (ft / s) або милю на годину (mph) для транспортних засобів.

У морському плаванні звичайно використовується вузол; З іншого боку, в аеронавтиці іноді використовується число Маха, яке визначається як співвідношення між швидкістю тіла і швидкістю звуку..

Приклади розрахунку середньої швидкості

Перший приклад

Типовим прикладом, за якого може бути необхідно розрахувати середню швидкість, є переміщення між двома окремими містами.

Припустимо випадок, коли загальне переміщення (яке не повинно збігатися з відстанню між двома містами), зроблене під час подорожі між двома містами - наприклад, 216 кілометрів - відомо, а також час, витрачений на цей маршрут - наприклад, три години-.

Розрахунок середньої швидкості буде здійснюватися наступним чином:

v_m = Δs / Δt = 216/3 = 72 км / год

Якщо бажано виразити швидкість в одиницях Міжнародної системи, необхідно здійснити наступне перетворення:

v_m = 72 км / год = 72 / 1000/3600 = 20 м / с, з огляду на те, що один кілометр становить тисячу метрів і одна година має 3600 секунд.

Другий приклад

Іншим практичним випадком розрахунку середньої швидкості є те, що за певний період часу було здійснено кілька поїздок.

Припустимо, жінка, яка зробила кілька велосипедних турів протягом декількох днів і хоче дізнатися, яка середня загальна швидкість її подорожі.

Жінка проїхала наступні відстані в наступні дні: 30 кілометрів, 50 кілометрів, 40 кілометрів і 20 кілометрів.

Відповідні часи були такі: півтори години, два з половиною години, два з половиною години та півтори години. Тоді отримана середня швидкість обчислюється наступним чином:

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

Приклади середньої швидкості

Може бути цікаво знати деякі приклади середніх швидкостей пересування, щоб мати більш інтуїтивне уявлення про різні значення, які швидкість може прийняти.

У випадку, коли людина йде, значення їх середньої швидкості вважається 5 кілометрами на годину. Якщо ця сама людина біжить, він може досягти половини цієї середньої швидкості.

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

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

Список літератури

1. Швидкість (n.d.). У Вікіпедії. Отримано 23 квітня 2018 року з en.wikipedia.org.
2. Швидкість (n.d.). У Вікіпедії. Отримано 23 квітня 2018 року з es.wikipedia.org.
3. Кілометр на годину (n.d.). У Вікіпедії. Отримано 23 квітня 2018 року з es.wikipedia.org.
4. Річард П. Фейнман, Роберт Б. Лейтон, Метью Сендс. Лекції Фейнмана з фізики.
5. Еллерт, Гленн. "Швидкість і швидкість". Гіпертекст фізики. Отримано 23 квітня 2018 року.