平均速度とは何ですか?

速度平均 は、特定の期間中の参照フレームに対するモバイルの位置(変位)の変化です。 によると、平均速度の測定単位 SI、はメートル/秒(m / s)です。

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平均速度とは何ですか?

平均速度は ベクトルの素晴らしさ これは、移動の終了位置と開始位置の違いによって異なります. たとえば、F1レース中、車は非常に高く発達する可能性があります 瞬時速度しかし、レースの終わりに、彼らは彼らの開始位置に戻っているでしょう。 このように、全旅程中の彼の平均速度はゼロに等しかった。

平均速度は位置の違いにのみ依存するため、体がほとんど静止したままであるかどうかは関係ありません。 加速、 例えば。 詳細を知りたいですか? についてのテキストをチェックしてください 均一な動き.

以下に、平均速度の計算に使用される式を示します。注:

vm –平均速度(m / s)

ΔS-変位(m / s)

sF –最終位置(m)

S0初期位置(m)0s

平均速度に関する重要な詳細は、それをと混同できないことです。 平均速度。 これは、ルートの各部分で費やされた時間が各速度で同じである場合にのみ可能です。 このタイプの平均は次のように呼ばれます。 調和平均.

平均速度の計算

グラフィカルに、平均速度を次のように理解できます。 スロープ 時間の関数としての位置の直線の、より多く 傾いている これはまっすぐですか、大きいほどあなたのものです 速度平均。 この意味で、平均速度は スロープ 直線の。

詳細: ユニフォームモーショングラフィックス

位置xを時間に関連付ける次のグラフを見てください。

均一な動き、つまり一定速度のグラフ。

グラフに示されている動きの平均速度を計算する場合は、その速度を計算する必要があります。 係数角度。 そのために、以下に示すように、位置x(t)= 0 mおよびx(t)= 1.5mに対応するt = 0sおよびt = 0.5sの点を選択しましょう。

勾配の計算は、0.5秒後に位置が1.5m変化することを示しています。
勾配の計算は、0.5秒後に位置が1.5m変化することを示しています。

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平均速度の式を適用することにより、このモバイルは平均して、 毎秒メートル. 以下に、時間の関数としての位置をグラフ化します。 家具 異なる、そのうちの1つ(黄色)が加速されます:

時間t = 0.0sとt = 1.0 sの瞬間の間、2つの携帯電話は同じ距離(x = 2.0 m)を移動したことに注意してください。 ですから、この期間中は

動き多くの異なる、写真の家具 同じ平均速度でしたただし、これはt = 1.0秒を超える瞬間には当てはまりません。

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だから 偉大ベクター、 O 変位 空間の3つの方向で、最終位置と初期位置の差を考慮して、そのように計算する必要があります。 ただし、場合によっては、 教える平均、1つだけが考慮されます 方向移動、 必要なのは 減算 SポジションのモジュールF およびS0. チェックアウト 解決された運動例速度平均ストレートに沿って:

–自動車は、まっすぐな高速道路の640キロメートルの端にある都市を出発します。 2時間後、あなたは同じ高速道路の860キロにいます。 この車の平均速度を決定します。

解決:

平均速度を計算するには、車の排気量が、車がカバーする総スペースである220kmに等しいと仮定します。 次に、この距離とそれをカバーするのに必要な時間を分割する必要があります。

この状況に加えて、教科書にはいくつかの演習があり、その方向と意味は したがって、動きは平均スカラー速度について話します。これは、すべての速度が ベクター。 この場合、理解する必要があるのは、これらの演習が モジュール または速度の大きさ。

この平均スカラー速度は、次のように定義されます。 スペース合計旅行した分割毛皮ブレーク時間。 平均速度と平均速度の違いについては、後でもう少し説明します。

平均速度は、変位とタイムスパンの比率です。
平均速度は、変位とタイムスパンの比率です。

平均速度と平均スカラー速度

THE 平均スカラー速度 を定義するために使用されます 家具の動きの方向や方向に関係なく、家具がどれだけ速く動くか. したがって、この速度は平均速度の特定のケースであり、モバイルは常に同じ方向に同じ方向に移動します。

次に、平均速度の意味ははるかに広く、たとえば、空間の3つの方向での物体の動きを指すことができます。

ここで、平均スカラー速度の計算に使用される式を示します。

この式の使用例を確認してみましょう。

–旅行者は、平均速度60 km / hで120kmの旅を完了したいと考えています。 旅行者が時速50kmの速度で旅の4分の3をカバーしたことを知っていると、どれくらいの時間がかかりますか 彼が持っていた平均速度に従ってそれを完了するためにルートの残りを旅行します 計画?

解決:

演習によると、旅行者は平均速度60 km / mで旅行を完了したいと考えています。 カバーするパスが120kmであることを知っているので、旅行の所要時間は2時間であると結論付けられます。

声明によると、旅行者は時速50kmの速度で120kmの旅(つまり90 km)の4分の3(3/4)をカバーしました。 この場合、旅行のこの区間にかかる時間を計算します。

得られた結果は、合計時間が2.0時間でなければならないため、旅を完了するのにあと0.2時間しかないことを示しています。 さらに、1時間は60分であるため、旅行者はせいぜいで旅行を終了する必要があります。 12分.

エクササイズで要求された場合は、残りのルートで旅行者が開発しなければならない平均速度を計算することもできます。 彼が残りの時間でカバーしていないスペースを共有するために、方法を参照してください:

得られた結果は、計画された平均速度に従ってルートを完了するために、旅行者は150 km / hの速度で移動しなければならないことを示しています。

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平均ベクトル速度

THE ベクトル速度 平均は、に従って計算する必要があります のルールベクター.

図では、位置(x0yy0)および(xFyyF)参照(0,0)に関連するモバイルの:

この図は、モバイルが位置Sから開始する2次元の動きを示しています。0 (2、5)そして位置Sに移動しますF (6、1)したがって、その変位、つまり最終位置と初期位置の差は(4、-4)でした。 赤い矢印は位置ベクトルであり、フレーム(0,0)に関連してオブジェクトを配置します。

この変位が2.0秒に等しい時間間隔で発生したと仮定します。この場合、平均ベクトル速度の係数を計算するには、 ベクトルモジュール変位、x方向とy方向が互いに垂直であるため、ピタゴラスの定理によって取得できます。

変位モジュールを決定したら、 与える速度平均、 結果を移動が発生した時間間隔で除算します。

平均速度の概要

  • 速度平均 間の理由です 変位 それは ブレーク時間 動きが起こる場所。

  • 変位 です 偉大ベクター、によって測定 間に 位置最後の そして 初期 動きの。

  • THE 速度平均 と混同することはできません 平均速度、これは、モバイルが各速度に留まっている時間間隔が等しい場合にのみ可能です。

  • 速度平均 é 異なる平均スカラー速度、後者は、モバイルが単一の方向と方向に直線で移動する特定のケースです。

完全なラップでは、F1カーの平均速度はゼロに等しくなります。
完全なラップでは、F1カーの平均速度はゼロに等しくなります。

平均速度で解決された演習

質問1) フォーミュラ1カーは、スタートからスタートした後、ラップを完了するのに20秒かかり、長さ1.0kmの円形トラックを走行します。 フルラップにわたってこの車両の平均速度モジュールを正しく表示する代替手段は次のとおりです。

a)50 m / s

b)0 m / s

c)180 m / s

d)20 m / s

e)45 m / s

テンプレート:文字B

解決:

この演習を解決するには、平均速度がベクトルであり、変位に直接依存することを覚えておいてください。この場合、変位は次のようになります。 ゼロ。ラップを完了した後、車はスタートした位置と同じ位置にあるため、平均速度はゼロになります。

質問2) 荷物を預けるには、配達員が15分以内に北に2ブロック、東に3ブロック移動します。 通りの長さを無視し、各ブロックの長さが50 mであることを考慮して、郵便配達員が作成した平均速度と平均速度をkm / hで決定します。

a)0.7 km / hおよび3.6km / h

b)2.5 km / hおよび4.0km / h

c)5.0 km / hおよび4.0km / h

d)2.0 km / hおよび1.0km / h

e)0.9 km / gおよび2.7km / h

テンプレート:文字a

解決:

演習によると、配達員は東に3ブロック、北に2ブロック移動し、各ブロックの長さは50mです。 したがって、配達員が5つの異なるブロックを通過したとき、配達員がカバーする総スペースは250 m(0.25 km)であることがわかります。

移動した総スペース(250 m)や転送時間(15分= 0.25 h)など、これまでに取得した情報を使用すると、平均スカラー速度を簡単に計算できます。

次に、平均速度はもう少し複雑です。 それを計算するために、郵便配達員のベクトル変位を決定する必要があります。 この場合、郵便配達員が水平方向(東に向かう)に150 m、垂直方向(北に向かう)に100m移動したことがわかります。 その変位を取得するには、ピタゴラスの定理を適用する必要があります。注:

最後に、この配達員の速度を調べるために、移動距離を合計時間(秒)で割りました。

得られた情報を収集すると、配達員の平均ベクトル速度は0.7 km / hであるのに対し、彼の平均速度は3.6 km / hであることがわかります。

RafaelHellerbrock著
物理の先生

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-velocidade-media.htm

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