VIDUTINIS GREITIS: KAIP JĮ APSKAIČIUOTI IR PAVYZDŽIAI - FIZINIS - 2025

Vidutinis greitis arba vidutinis greitis yra apibrėžiamas kaip skirtumas tarp ploto koeficientas keliavo ir laikas naudojamas kelionėms toje erdvėje. Greitis yra svarbus tiek fizikoje, tiek kasdieniame žmonių gyvenime. Jis yra beveik visais žmonių gyvenimo aspektais.

Šis greičio buvimas ypač pastebimas šiuolaikinėje visuomenėje, kur didėja neatidėliotinumo poreikis. Be abejo, greitis iš esmės susijęs ir su daugybe fizinių reiškinių. Kažkodėl visi žmonės turi intuityvią, daugiau ar mažiau teisingą idėją apie greičio sąvoką.

Būtina atskirti vidutinį ir momentinį greitį. Momentinis greitis yra greitis, kurį kūnas vykdo tam tikru momentu, o vidutinis greitis yra poslinkio ir laiko santykis.

Be to, reikia pažymėti, kad greitis yra skaliarinis dydis; tai yra, jis turi kryptį, prasmę ir modulį. Tokiu būdu greitis taikomas viena kryptimi.

Tarptautinėje sistemoje greitis matuojamas metrais per sekundę (m / s), nors kasdieniame gyvenime dažnai naudojami kiti vienetai, pavyzdžiui, kilometrai per valandą (km / h).

Kaip tai apskaičiuoti?

Vidutinis greitis apskaičiuojamas pagal šią išraišką:

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

Šioje lygtyje v _m yra vidutinis greitis, ∆s yra poslinkio prieaugis, ∆t yra laiko prieaugis. Kita vertus, s _f ir s ₀ yra atitinkamai galutinis ir pradinis poslinkiai; tuo tarpu t _f ir t ₀ yra atitinkamai paskutinis ir pradinis laikas.

Kita išraiška vidutiniam greičiui apskaičiuoti yra:

v _m = s _t / t _t

Šioje išraiškoje s _t yra bendras poslinkis, o _{t t} yra visas laikas, investuotas į tą poslinkį.

Kaip matyti iš šio skaičiavimo, atsižvelgiama tik į bendrą poslinkį ir visą jam praleistą laiką, tačiau niekuomet nereikia atsižvelgti į tai, kaip tas poslinkis įvyko.

Taip pat nereikia žinoti, ar kūnas įsibėgėjo, sustojo ar visą kelią važiavo pastoviu greičiu.

Dažnai gali tekti atlikti atvirkštinį skaičiavimą, norint nustatyti bendrą poslinkį nuo vidutinio greičio ir bendro laiko.

Tokiu atveju jums tereikia apsispręsti dėl pirmosios lygties poslinkio, kad gautumėte išraišką, kuri leidžia ją apskaičiuoti:

∆s = v _m ∙ ∆t

Tą patį galima padaryti, jei reikia apskaičiuoti laiką, naudojamą judėjimui žinomu vidutiniu greičiu:

∆t = v _m ∙ ∆s

Greičio matavimo vienetai

Greitis gali būti išreikštas skirtingais vienetais. Kaip minėta aukščiau, tarptautinėje sistemoje matavimo vienetas yra metras per sekundę.

Tačiau priklausomai nuo konteksto gali būti patogiau ar praktiškiau naudoti kitus įrenginius. Taigi transporto priemonėms paprastai naudojamas kilometras per valandą.

Savo ruožtu anglosaksų vienetų sistemoje transporto priemonės naudoja pėdą per sekundę (ft / s) arba mylią per valandą (mph).

Jūrų laivyboje dažniausiai naudojamas mazgas; Kita vertus, aeronautikoje kartais naudojamas Macho skaičius, kuris apibūdinamas kaip kūno greičio ir garso greičio santykis.

Vidutinio greičio apskaičiavimo pavyzdžiai

Pirmas pavyzdys

Tipiškas pavyzdys, kai gali reikėti apskaičiuoti vidutinį greitį, yra kelionė tarp dviejų atskirų miestų.

Tarkime, kad žinomas ir visas bendras poslinkis (kuris neturi sutapti su atstumu tarp dviejų miestų), padarytas kelionėje tarp dviejų miestų, pavyzdžiui, 216 kilometrų, ir laikas, praleistas toje kelionėje. Pavyzdžiui, trys valandos.

Vidutinis greitis būtų apskaičiuojamas taip:

v _m = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 km / h

Jei norite išreikšti greitį tarptautinės sistemos vienetais, turėtumėte atlikti šį konvertavimą:

v _m = 72 km / h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, nes kilometras yra tūkstantis metrų, o valanda turi 3600 sekundžių.

Antras pavyzdys

Kitas praktinis vidutinio greičio apskaičiavimo atvejis yra tas, kai per tam tikrą laiką buvo padaryta keletas judesių.

Tarkime, moteris, kuri per kelias dienas yra nuvažiavusi dviračiu ir nori sužinoti, koks buvo vidutinis jos kelionės greitis.

Moteris per kelias dienas iš eilės nuvažiavo šiuos atstumus: 30 kilometrų, 50 kilometrų, 40 kilometrų ir 20 kilometrų.

Buvo naudojami tokie laikai: pusantros valandos, pusantros valandos, pusantros valandos ir pusantros valandos. Tada gaunamas vidutinis greitis apskaičiuojamas taip:

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

Vidutinio greičio pavyzdžiai

Gali būti įdomu sužinoti keletą vidutinio važiavimo greičio pavyzdžių, kad intuityviau suprastum įvairias vertes, kurių gali prireikti greičiui.

Jei žmogus vaikšto, jo vidutinis greitis laikomas 5 kilometrais per valandą. Jei bėga tas pats žmogus, jis gali pasiekti pusę vidutinio greičio.

Vidutinis dviratininko mėgėjo greitis gali būti įvertintas maždaug 16 kilometrų per valandą, o profesionaliam dviratininkui kelyje vidutinis greitis siekia 45 kilometrų per valandą vertę.

1 kategorijos uraganų vidutinis greitis gali būti 119 kilometrų per valandą. Pagaliau vidutinis Žemės orbitos greitis aplink Saulę yra 107 218 kilometrai per valandą.

Nuorodos

1. Greitis (nd). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 23 d. Iš en.wikipedia.org.
2. Greitis (nd). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 23 d. Iš es.wikipedia.org.
3. Kilometras per valandą (nėra). Vikipedijoje. Gauta 2018 m. Balandžio 23 d. Iš es.wikipedia.org.
4. Richardas P. Feynmanas, Robertas B. Leightonas, Matthew Sandsas. Feynmano fizikos paskaitos.
5. Elertas, Glenas. „Greitis ir greitis“. Fizikos hiperteksto knyga. Gauta 2018 m. Balandžio 23 d.