სიჩქარესაშუალო არის გარკვეული დროის განმავლობაში მობილური პოზიციის (გადაადგილების) ცვლა მითითების ჩარჩოსთან მიმართებაში. საშუალო სიჩქარის საზომი ერთეული, შესაბამისად SI, არის მეტრი წამში (მ / წმ).
შეხედეასევე: ერთნაირად მრავალფეროვანი მოძრაობა (MUV) - რეზიუმე და სავარჯიშოები
რა არის საშუალო სიჩქარე?
საშუალო სიჩქარეა ა ვექტორული სიდიადე რაც დამოკიდებულია გადაადგილების საბოლოო და საწყისი პოზიციების სხვაობებზე. მაგალითად, ფორმულა 1-ის რბოლაში, მანქანებს შეუძლიათ ძალიან მაღალი განვითარება მყისიერი სიჩქარეთუმცა, რბოლის დასრულების შემდეგ, ისინი დაბრუნდებიან საწყის პოზიციაზე. ამ გზით, მისი საშუალო სიჩქარე მთელი მოგზაურობის განმავლობაში ნულის ტოლი იყო.
მას შემდეგ, რაც საშუალო სიჩქარე დამოკიდებულია მხოლოდ პოზიციების სხვაობაზე, მნიშვნელობა არ აქვს, სხეული უმეტესად უძრავად რჩებოდა თუ ის დააჩქარა, მაგალითად. გსურთ გაიგოთ მეტი? გაეცანით ჩვენს ტექსტს ერთგვაროვანი მოძრაობა.
ქვემოთ წარმოგიდგენთ საშუალო სიჩქარის გამოსათვლელად გამოყენებულ ფორმულას, გაითვალისწინეთ:
ვმ - საშუალო სიჩქარე (მ / წმ)
ΔS - გადაადგილება (მ / წმ)
სვ - საბოლოო პოზიცია (მ)
S0 საწყისი პოზიცია (მ)0ს
საშუალო სიჩქარის შესახებ მნიშვნელოვანი დეტალია ის, რომ ის არ შეიძლება დაბნეული იყოს საშუალო სიჩქარეები. ეს შესაძლებელია მხოლოდ მაშინ, როდესაც მარშრუტის თითოეულ ნაწილზე დახარჯული დრო ერთნაირია თითოეული სიჩქარისთვის. ამ ტიპის საშუალო ეწოდება: ჰარმონიული საშუალო.
საშუალო სიჩქარის გაანგარიშება
გრაფიკულად შეგვიძლია გავიგოთ საშუალო სიჩქარე, როგორც ფერდობზე პოზიციის სწორი ხაზი, როგორც დროის ფუნქცია, მით უფრო იხრება ეს სწორია, უფრო დიდია შენი სიჩქარესაშუალო ამ თვალსაზრისით, ჩვენ გვესმის, რომ საშუალო სიჩქარე იზომება ფერდობზე სწორი ხაზის.
შეიტყვეთ მეტი: ერთიანი მოძრაობის გრაფიკა
გაითვალისწინეთ შემდეგი გრაფიკი, რომელიც x პოზიციას უკავშირებს დროს:
თუ გრაფიკის ილუსტრირებული მოძრაობის საშუალო სიჩქარის გამოთვლა გვინდა, უნდა გამოვთვალოთ მისი კოეფიციენტიკუთხოვანი. ამისათვის მოდით ავირჩიოთ t = 0 s და t = 0.5 s წერტილები, რაც შეესაბამება x (t) = 0 m და x (t) = 1.5 m პოზიციებს, როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ:
ასევე წვდომა: სავარჯიშოები ერთგვაროვანი მოძრაობის შესახებ? Დააკლიკე აქ!
საშუალო სიჩქარის ფორმულის გამოყენებით, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ეს მობილური მოძრაობს, საშუალოდ, სამიმეტრი ყოველ წამს. ქვემოთ მოცემულია პოზიცია, როგორც დროის ფუნქციის მიხედვით ორიავეჯი განსხვავებულია, რომელთაგან ერთი (ყვითელი) დაჩქარებულია:
გაითვალისწინეთ, რომ t = 0,0 წმ და t = 1,0 წმ – ის დროის მყისიერებს შორის, ორმა მობილურმა გაიარა ერთი და იგივე მანძილი: x = 2,0 მ. ამ დროის განმავლობაში, მართალია, ისინი ასე არიან მოძრაობებიბევრი განსხვავებული, გამოსახული ავეჯი იგივე საშუალო სიჩქარე ჰქონდათუმცა, ეს აღარ შეესაბამება t = 1.0 წამზე მეტი დროის მყისიერებას.
იხილეთ აგრეთვე:რა არის სინათლის სიჩქარე? წვდომა და აღმოჩენა
რადგან ეს არის ა სიდიადევექტორი, ო გადაადგილება იგი უნდა გაანგარიშდეს, როგორც ასეთი, საბოლოო და საწყის პოზიციებს შორის სხვაობის გათვალისწინებით, სივრცის სამი მიმართულებით. ზოგიერთ შემთხვევაში, მაგალითად, წიგნებში ხშირად წარმოდგენილი სწავლებასაშუალო, მხედველობაში მიიღება მხოლოდ ერთი მიმართულებასაქართველოსმოძრაობა, ისე, რომ მხოლოდ საჭიროა გამოკლება S პოზიციების მოდულებივ და ს0. გაეცანით ა ამოხსნილი ვარჯიშის მაგალითი დაახლოებით სიჩქარესაშუალოსტრიტის გასწვრივ:
მაგალითი - ავტომობილი ტოვებს ქალაქს, რომელიც მდებარეობს სწორი მაგისტრალის 640 კილომეტრის ზღვარზე. ორი საათის შემდეგ, ეს არის იმავე მაგისტრალის 860 კილომეტრზე. განსაზღვრეთ ამ მანქანის საშუალო სიჩქარე.
რეზოლუცია:
საშუალო სიჩქარის გამოსათვლელად, უბრალოდ ჩათვალეთ, რომ მანქანის გადაადგილება ტოლია მის მიერ დაფარული მთლიანი სივრცის: 220 კმ. ამის შემდეგ, ჩვენ უბრალოდ უნდა გავყოთ ეს მანძილი და დრო, რომელიც საჭიროა მისი დასაფარავად:
ისევე როგორც ამ სიტუაციას, სახელმძღვანელოებში არსებობს რამდენიმე სავარჯიშო, რომელთა მიმართულება და მნიშვნელობა მოძრაობაზე, შესაბამისად, ჩვენ ვსაუბრობთ საშუალო სკალარულ სიჩქარეზე, ფიზიკურ კონცეფციაზე, რომელიც არ არის ძალიან თანმიმდევრული, რადგან ყველა სიჩქარე არის ვექტორი. ამ შემთხვევაში, უნდა გვესმოდეს, რომ ეს სავარჯიშოები ეხება მოდული ან სიჩქარის სიდიდე.
ეს საშუალო სკალარული სიჩქარე, თავის მხრივ, განისაზღვრება სივრცესულიმოგზაურაგაყოფილიბეწვიშესვენებაწელსდრო მოგვიანებით ჩვენ ვისაუბრებთ ოდნავ მეტს საშუალო და საშუალო სიჩქარის სხვაობებზე.
საშუალო სიჩქარე და საშუალო სკალარული სიჩქარე
საშუალო სკალარული სიჩქარე გამოიყენება, რათა განისაზღვროს რამდენად სწრაფად მოძრაობს ავეჯის ნაწილი, განურჩევლად მისი მოძრაობის მიმართულებისა და მიმართულებისა. ამიტომ, ეს სიჩქარე არის საშუალო სიჩქარის განსაკუთრებული შემთხვევა, რომელშიც მობილური ყოველთვის მოძრაობს იმავე მიმართულებით და იმავე მიმართულებით.
საშუალო სიჩქარის მნიშვნელობა, თავის მხრივ, გაცილებით ფართოა და შეიძლება გულისხმობდეს სხეულის მოძრაობას სივრცის სამი მიმართულებით, მაგალითად.
ახლა წარმოგიდგენთ ფორმულას, რომელიც გამოიყენება საშუალო სკალარული სიჩქარის გამოსათვლელად:
მოდით გაეცნოთ ამ ფორმულის გამოყენების მაგალითს:
მაგალითი - მოგზაურს სურს დაასრულოს 120 კმ სიგრძის საშუალო სიჩქარე 60 კმ / სთ. იცის რომ მოგზაურმა 50 კმ / სთ სიჩქარით გაიარა გზის სამი მეოთხედი, რამდენი ხანი დასჭირდება ამას დანარჩენი ბილიკის გავლა, საშუალო სიჩქარის შესაბამისად, მისი დასრულების მიზნით დაგეგმილია?
რეზოლუცია:
ვარჯიშის მიხედვით, მოგზაურს სურს დაასრულოს თავისი მოგზაურობა საშუალო სიჩქარით 60 კმ / მ. იმის ცოდნა, რომ გასავლელი ბილიკი არის 120 კმ, დაასკვნეს, რომ თქვენი მოგზაურობის ხანგრძლივობა უნდა იყოს 2 სთ.
განცხადების თანახმად, მოგზაურმა 120 კმ-იანი მოგზაურობის (ანუ 90 კმ) სამი მეოთხედი (¾) მოიარა 50 კმ / სთ სიჩქარით. ამ შემთხვევაში, ჩვენ ვაპირებთ გამოვთვალოთ მოგზაურობის ამ ფეხისთვის გატარებული დრო.
მიღებული შედეგი მიუთითებს, რომ მოგზაურობის დასრულებისთვის მხოლოდ 0.2 საათია დარჩენილი, რადგან საერთო დრო უნდა იყოს 2.0 სთ. გარდა ამისა, რადგან 1 სთ არის 60 წუთი, მოგზაურმა უნდა დაასრულოს თავისი მოგზაურობა, მაქსიმუმ, შიგნით 12 წუთი.
თუ სავარჯიშო ითხოვს, ასევე შესაძლებელია გამოითვალოს საშუალო სიჩქარე, რომელიც მოგზაურმა უნდა განავითაროს დანარჩენ მარშრუტზე, ამისათვის უბრალოდ იმ სივრცის გასაზიარებლად, რომელსაც მან დარჩენილი დრო არ დაფარა, ნახე როგორ:
მიღებული შედეგი მიუთითებს იმაზე, რომ მარშრუტის დაგეგმვა საშუალო სიჩქარის შესაბამისად, მოგზაურმა უნდა იმოძრაოს 150 კმ / სთ სიჩქარით.
შეხედეასევე: შეიტყვეთ რა უნდა შეისწავლოთ მექანიკის შესახებ Enem გამოცდისთვის
საშუალო ვექტორის სიჩქარე
ვექტორის სიჩქარე საშუალო უნდა გამოითვალოს წესებიჯამივექტორი.
ნახატზე ვაჩვენებთ პოზიციებს (x0ჰოი0) და (xვჰოივმობილური) მითითებასთან დაკავშირებით (0,0):
ნახატზე ნაჩვენებია ორგანზომილებიანი მოძრაობა, რომელშიც მობილური იწყება S პოზიციიდან0 (2, 5) და გადადის S პოზიციაზევ (6, 1), ამრიგად, მისი გადაადგილება, ანუ სხვაობა საბოლოო და საწყის პოზიციებს შორის იყო (4, -4). წითელი ისრები პოზიციის ვექტორებია, რომლებიც ობიექტს განლაგებენ ჩარჩოსთან მიმართებაში (0,0).
დავუშვათ, რომ ეს გადაადგილება მოხდა დროის ინტერვალში, რომელიც უდრის 2.0 წამს, ამ შემთხვევაში, საშუალო ვექტორის სიჩქარის მოდულის გამოსათვლელად, საჭიროა განისაზღვროს ვექტორული მოდულიგადაადგილება, რომლის მიღება შესაძლებელია პითაგორას თეორემის საშუალებით, რადგან x და y მიმართულებები ერთმანეთის პერპენდიკულარულია:
გადაადგილების მოდულის დადგენის შემდეგ, უბრალოდ გამოიყენეთ ფორმულააძლევსსიჩქარესაშუალო, შედეგის დაყოფა დროის ინტერვალზე, რომელშიც მოხდა მოძრაობა:
საშუალო სიჩქარის შეჯამება
სიჩქარესაშუალო არის მიზეზი გადაადგილება ეს არის შესვენებაწელსდრო სადაც მოძრაობა ხდება.
გადაადგილება არის სიდიადევექტორი, იზომება იმით განსხვავება შორის პოზიციებიფინალი და საწყისი მოძრაობის.
სიჩქარესაშუალო არ შეიძლება იყოს დაბნეული საშუალოსაქართველოსსიჩქარეებიეს მხოლოდ მაშინ არის შესაძლებელი, თუ დროის ინტერვალები, რომელშიც მობილური თითოეულ სიჩქარეზე დარჩა, ტოლი იყოს.
სიჩქარესაშუალო é განსხვავებული წელს საშუალო სკალარული სიჩქარე, ეს უკანასკნელი არის განსაკუთრებული შემთხვევა, როდესაც მობილური მოძრაობს სწორ ხაზზე, ერთი მიმართულებით და მიმართულებით.
გადაჭრილი ვარჯიშები საშუალო სიჩქარეზე
Კითხვა 1) ფორმულა 1-ის მანქანა გადის 1.0 კმ სიგრძის ცირკულარულ ტრასაზე, 20 წამის განმავლობაში, წრის დასრულებას, დაწყებიდან დაწყებიდან, რაც ასევე ნიშნავს წრის დასრულებას. ალტერნატივა, რომელიც სწორად აჩვენებს ამ სიჩქარის საშუალო სიჩქარის მოდულს სრული წრის განმავლობაში, არის:
ა) 50 მ / წმ
ბ) 0 მ / წმ
გ) 180 მ / წმ
დ) 20 მ / წმ
ე) 45 მ / წმ
შაბლონი: წერილი ბ
რეზოლუცია:
ამ სავარჯიშოს გადასაჭრელად, გახსოვდეთ, რომ საშუალო სიჩქარე ვექტორულია და პირდაპირ დამოკიდებულია გადაადგილებაზე, რაც, ამ შემთხვევაში, ტოლია ნულოვანი, რადგან წრე დასრულდა, მანქანა იმავე მდგომარეობაშია, საიდანაც დაიწყო, ამიტომ მისი საშუალო სიჩქარე ნულის ტოლია.
კითხვა 2) პაკეტის დასატოვებლად, მიმწოდებელი ადამიანი მიემგზავრება ორი ბლოკის ჩრდილოეთით და სამი ბლოკის აღმოსავლეთით, 15 წუთის განმავლობაში. ქუჩების სიგრძის უგულებელყოფა და იმის გათვალისწინება, რომ თითოეული ბლოკის სიგრძე 50 მეტრია, განსაზღვრეთ საშუალო სიჩქარე და საშუალო სიჩქარე კმ / სთ-ში, რომელიც შეიქმნა ფოსტალიონის მიერ.
ა) 0.7 კმ / სთ და 3.6 კმ / სთ
ბ) 2.5 კმ / სთ და 4.0 კმ / სთ
გ) 5.0 კმ / სთ და 4.0 კმ / სთ
დ) 2.0 კმ / სთ და 1.0 კმ / სთ
ე) 0,9 კმ / გ და 2,7 კმ / სთ
შაბლონი: Ასო ა
რეზოლუცია:
სავარჯიშოების თანახმად, მშობიარე ადამიანი გადაადგილდება სამი ბლოკი აღმოსავლეთით და ორი ბლოკი ჩრდილოეთით, თითოეული ამ ბლოკის სიგრძეა 50 მ. ამრიგად, ჩვენ ვიცით, რომ მშობიარობის მიერ დაფარული მთლიანი ფართი 250 მ (0,25 კმ) არის, რადგან მან ხუთი სხვადასხვა ბლოკი გაიარა.
აქამდე მიღებული ინფორმაციით, როგორიცაა მთლიანი გავლილი სივრცე (250 მ) და გადაცემის დრო (15 წუთი = 0,25 სთ), მისი საშუალო სკალარული სიჩქარის გამოთვლა მარტივია:
საშუალო სიჩქარე, თავის მხრივ, ცოტა უფრო რთულია. მისი გამოსათვლელად აუცილებელია ფოსტალიონის ვექტორული გადაადგილების დადგენა. ამ შემთხვევაში ვიცით, რომ ფოსტალიონმა გადაადგილდა 150 მ ჰორიზონტალური მიმართულებით (აღმოსავლეთისკენ) და 100 მ ვერტიკალური მიმართულებით (ჩრდილოეთისკენ). მისი გადაადგილების მისაღებად აუცილებელია პითაგორას თეორემის გამოყენება, გაითვალისწინეთ:
დაბოლოს, ამ მიმწოდებელი ადამიანის სიჩქარის გასარკვევად, წამში გავყოთ გავლილი მანძილი მთელ დროზე:
მოპოვებული ინფორმაციის შეგროვებით, გვაქვს ის, რომ მშობიარობის საშუალო ვექტორული სიჩქარეა 0,7 კმ / სთ, ხოლო მისი საშუალო სიჩქარე 3,6 კმ / სთ.
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-velocidade-media.htm
