Скоростьв среднем представляет собой изменение положения (смещения) мобильного устройства относительно опорного кадра в течение определенного периода времени. Единица измерения средней скорости по SI, - метр в секунду (м / с).
Посмотритетакже: Равномерно варьируемое движение (MUV) - резюме и упражнения
Какая средняя скорость?
Средняя скорость Величие вектора который зависит от разницы между конечной и начальной позициями хода. Например, во время гонки Формулы-1 машины могут развиваться очень высоко. мгновенные скоростиоднако по окончании гонки они вернутся в исходное положение. Таким образом, их средняя скорость на протяжении всего пути равнялась нулю.
Поскольку средняя скорость зависит исключительно от разницы между позициями, не имеет значения, оставалось ли тело большую часть времени неподвижным или оно ускоренный, Например. Хотите узнать больше? Ознакомьтесь с нашим текстом о равномерное движение.
Ниже мы представляем формулу, используемую для расчета средней скорости, обратите внимание:
vм - средняя скорость (м / с)
ΔS - перемещение (м / с)
sF - конечное положение (м)
S0 исходное положение (м)0s
Важная деталь о средней скорости заключается в том, что ее нельзя спутать с средние скорости. Это возможно только в том случае, если время, затраченное на каждую часть маршрута, одинаково для каждой скорости. Этот тип среднего называется: гармоническое среднее.
Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)
Расчет средней скорости
Графически мы можем понять среднюю скорость как склон прямой линии положения как функции времени, тем больше наклонившись это прямо, тем больше у тебя скоростьв среднем. В этом смысле мы понимаем, что средняя скорость измеряется склон прямой.
Узнать больше: Единая графика движения
Посмотрите на следующий график, который связывает положение x со временем:
Если мы хотим вычислить среднюю скорость движения, проиллюстрированную графиком, нам нужно вычислить ее коэффициентугловой. Для этого выберем точки t = 0 с и t = 0,5 с, соответствующие положениям x (t) = 0 м и x (t) = 1,5 м, как показано ниже:
Также доступ: Упражнения о равномерном движении? Кликните сюда!
Применяя формулу средней скорости, мы обнаружили, что этот мобильный телефон в среднем перемещается триметров каждую секунду. Ниже мы изобразим положение как функцию времени для двамебель разные, один из которых (желтого цвета) ускорен:
Обратите внимание, что между моментами времени t = 0,0 с и t = 1,0 с два мобильных телефона прошли одинаковое расстояние: x = 2,0 м. Итак, в этот период времени, хотя они движениямного разных, изображенная мебель была такая же средняя скоростьоднако это больше не верно для моментов времени, превышающих t = 1,0 с.
Смотрите также:Какая скорость света? Доступ и открытие
Потому что это величиевектор, О смещение он должен быть рассчитан как таковой с учетом разницы между конечным и исходным положениями в трех направлениях пространства. Однако в некоторых случаях, например, часто представленных в книгах ОбучениеВ среднемучитывается только одно направлениеиздвижение, так что нужно только вычесть модули S позицийF и S0. Проверить пример решенного упражнения о скоростьв среднемпо прямой:
Пример - Автомобиль выезжает из города, расположенного на 640 километре прямой трассы. Два часа спустя он находится на 860 километре того же шоссе. Определите среднюю скорость этого автомобиля.
разрешение:
Чтобы рассчитать среднюю скорость, просто предположим, что водоизмещение автомобиля равно общему пройденному им пространству: 220 км. Затем нам просто нужно разделить это расстояние и время, необходимое для его преодоления:
Помимо этой ситуации, в учебниках есть несколько упражнений, в которых направление и значение движения, поэтому мы говорим о средней скалярной скорости, физическом понятии, которое не очень логично, поскольку вся скорость вектор. В этом случае следует понимать, что эти упражнения относятся к модуль или величина скорости.
Эта средняя скалярная скорость, в свою очередь, определяется космособщеепутешествовалРазделенныймехперерывввремя. О различиях между средней скоростью и средней скоростью мы поговорим чуть позже.
Средняя скорость и средняя скалярная скорость
THE средняя скалярная скорость используется для определения как быстро движется предмет мебели, независимо от направления и направления его движения. Следовательно, эта скорость является частным случаем средней скорости, при которой мобильный телефон всегда движется в одном и том же направлении и в одном и том же направлении.
Значение средней скорости, в свою очередь, гораздо шире и может относиться, например, к движению тела в трех направлениях пространства.
Теперь мы представляем формулу, используемую для вычисления средней скалярной скорости:
Давайте посмотрим на пример использования этой формулы:
Пример - Путешественник хочет пройти 120 км со средней скоростью 60 км / ч. Зная, что путешественник преодолел три четверти пути со скоростью 50 км / ч, сколько времени это займет? пройти остаток пути, чтобы пройти его в соответствии со средней скоростью, которую он имел планируется?
Разрешение:
Согласно упражнениям, путешественник хочет завершить поездку со средней скоростью 60 км / м. Зная, что пройденный путь составляет 120 км, можно сделать вывод, что продолжительность вашей поездки должна быть 2 часа.
Согласно заявлению, путешественник преодолел три четверти (¾) из 120 км пути (то есть 90 км) со скоростью 50 км / ч. В этом случае мы рассчитаем время, затраченное на эту часть поездки.
Полученный результат показывает, что для завершения пути осталось всего 0,2 часа, поскольку общее время должно составлять 2,0 часа. Кроме того, поскольку 1 час составляет 60 минут, путешественник должен закончить поездку не более чем через 12 минут.
По запросу упражнения также можно рассчитать среднюю скорость, которую путешественник должен развить на оставшемся маршруте, для этого просто разделить пространство, которое он не покрыл за оставшееся время, Смотри как:
Полученный результат свидетельствует о том, что для прохождения маршрута с запланированной средней скоростью путешественник должен двигаться со скоростью 150 км / ч.
Посмотритетакже: Узнайте, что вам следует изучить о механике для экзамена Enem.
Средняя скорость вектора
THE векторная скорость среднее значение должно быть рассчитано в соответствии с правиласуммавектор.
На рисунке показаны позиции (x0гг0) и (xFггF) мобильного телефона относительно ссылки (0,0):
На рисунке показано двухмерное движение, в котором мобиль стартует из позиции S.0 (2, 5) и переходит в позицию S.F (6, 1), следовательно, его смещение, то есть разница между конечным и начальным положениями, составило (4, -4). Красные стрелки - это векторы положения, которые определяют местоположение объекта относительно кадра (0,0).
Предположим, что это смещение произошло за промежуток времени, равный 2,0 секунды, в этом случае для вычисления модуля средней векторной скорости необходимо определить векторный модульсмещение, которое может быть получено по теореме Пифагора, поскольку направления x и y перпендикулярны друг другу:
После определения модуля смещения просто используйте формуладаетскоростьв среднем, разделив результат на временной интервал, в котором произошло движение:
Сводка средней скорости
Скоростьв среднем причина между смещение это перерывввремя где происходит движение.
Смещение является величиевектор, измеряется разница между позицииФинал а также исходный движения.
THE скоростьв среднем нельзя спутать с в среднемпринадлежащийскорости, это возможно только в том случае, если интервалы времени, в течение которых мобильный телефон оставался на каждой из скоростей, равны.
Скоростьв среднем é разные в средняя скалярная скорость, последнее является частным случаем, когда мобильный телефон движется по прямой линии в одном направлении и направлении.
Решенные упражнения на среднюю скорость
Вопрос 1) Автомобиль Формулы 1 проезжает по круговой трассе длиной 1,0 км, за 20 секунд для прохождения круга после старта, который также отмечает конец круга. Альтернативный вариант, который правильно отображает модуль средней скорости этого автомобиля за полный круг:
а) 50 м / с
б) 0 м / с
в) 180 м / с
г) 20 м / с
д) 45 м / с
Шаблон: Буква B
разрешение:
Чтобы решить это упражнение, просто помните, что средняя скорость является векторной и напрямую зависит от смещения, которое в данном случае равно ноль, поскольку, завершив круг, машина находится в том же положении, из которого она стартовала, поэтому ее средняя скорость равна нулю.
Вопрос 2) Чтобы разместить посылку, доставщик проезжает два квартала на север и три квартала на восток в течение 15 минут. Пренебрегая длиной улиц и учитывая, что длина каждого квартала составляет 50 м, определите среднюю скорость и среднюю скорость в км / ч, разработанную почтальоном.
а) 0,7 км / ч и 3,6 км / ч
б) 2,5 км / ч и 4,0 км / ч
в) 5,0 км / ч и 4,0 км / ч
г) 2,0 км / ч и 1,0 км / ч
д) 0,9 км / г и 2,7 км / ч
Шаблон: Буква А
Разрешение:
Согласно учению, доставщик перемещается на три блока на восток и два блока на север, длина каждого из этих блоков составляет 50 метров. Таким образом, мы знаем, что общее пространство, которое занимает доставщик, составляет 250 м (0,25 км), поскольку он проезжал через пять разных блоков.
Имея информацию, полученную к настоящему времени, такую как общее пройденное пространство (250 м) и время перехода (15 минут = 0,25 ч), легко вычислить его среднюю скалярную скорость:
Средняя скорость, в свою очередь, немного сложнее. Для его расчета необходимо определить векторное смещение почтальона. В этом случае мы знаем, что почтальон переместился на 150 м в горизонтальном направлении (на восток) и на 100 м в вертикальном направлении (на север). Чтобы получить его смещение, необходимо применить теорему Пифагора, обратите внимание:
Наконец, чтобы узнать скорость этого доставщика, мы разделили пройденное расстояние на общее время в секундах:
Собирая полученную информацию, получаем, что средняя векторная скорость курьера составляет 0,7 км / ч, а его средняя скорость - 3,6 км / ч.
Рафаэль Хеллерброк
Учитель физики
