Rýchlosťpriemer je zmena polohy (posunutia) mobilného telefónu vo vzťahu k referenčnému rámcu počas určitého časového obdobia. Merná jednotka priemernej rýchlosti podľa SI, je meter za sekundu (m / s).
Pozritiež: Rovnomerne rôznorodý pohyb (MUV) - zhrnutie a cvičenia
Aká je priemerná rýchlosť?
Priemerná rýchlosť je a Vektorová veľkosť čo závisí od rozdielov medzi koncovou a začiatočnou pozíciou ťahu. Napríklad počas pretekov formuly 1 sa môžu automobily vyvíjať veľmi vysoko okamžité rýchlostina konci závodu sa však vrátia do svojej východiskovej polohy. Takto sa jeho priemerná rýchlosť počas celej cesty rovnala nule.
Pretože priemerná rýchlosť závisí výlučne od rozdielu medzi polohami, nezáleží na tom, či telo zostalo väčšinu času nehybné alebo či zrýchlil, napríklad. Chcete sa dozvedieť viac? Pozrite sa na náš text o jednotný pohyb.
Ďalej uvádzame vzorec použitý na výpočet priemernej rýchlosti.
vm - priemerná rýchlosť (m / s)
ΔS - posun (m / s)
sF - konečná poloha (m)
S0 začiatočná poloha (m)0s
Dôležitým detailom o priemernej rýchlosti je, že ju nemožno zameniť s priemerné rýchlosti. To je možné iba vtedy, keď je čas strávený na každej časti trasy rovnaký pre každú z rýchlostí. Tento typ priemeru sa nazýva: harmonický priemer.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Výpočet priemernej rýchlosti
Graficky môžeme priemernú rýchlosť chápať ako sklon priamky polohy ako funkcie času, tým viac nakláňajúci sa je toto priame, tým väčšie je vaše rýchlosťpriemer. V tomto zmysle chápeme, že priemerná rýchlosť sa meria pomocou sklon priamky.
Vedieť viac: Jednotná pohybová grafika
Pozrite sa na nasledujúci graf, ktorý súvisí s pozíciou x s časom:
Ak chceme vypočítať priemernú rýchlosť pohybu ilustrovanú grafom, musíme vypočítať jej koeficienthranatý. Z tohto dôvodu zvolme body t = 0 sa t = 0,5 s, ktoré zodpovedajú polohám x (t) = 0 ma x (t) = 1,5 m, ako je uvedené nižšie:
Tiež prístup: Cviky o jednotnom pohybe? Kliknite tu!
Použitím vzorca priemernej rýchlosti sme zistili, že tento mobil sa pohybuje v priemere trimetrov každú sekundu. Ďalej uvádzame graf polohy ako funkciu času pre dvanábytok iný, z ktorých jeden (žltý) je zrýchlený:
Všimnite si, že medzi okamihmi t = 0,0 sa t = 1,0 s prešli dva mobily rovnako ďaleko: x = 2,0 m. Takže počas tohto časového obdobia, aj keď sú pohybyveľa rôznych, nábytok na obrázku mali rovnakú priemernú rýchlosť, to však už neplatí pre okamihy väčšie ako t = 1,0 s.
Pozri tiež:Aká je rýchlosť svetla? Prístup a objavovanie
Pretože to je a veľkosťvektor, O vysídlenie musí sa vypočítať ako taký, berúc do úvahy rozdiel medzi konečnou a počiatočnou polohou v troch smeroch vesmíru. V niektorých prípadoch však napríklad také, ktoré sú často prezentované v knihách VyučovaniePriemerná, zohľadňuje sa iba jeden smerzpohyb, aby bolo treba iba odčítať moduly pozícií S.F a S0. Skontrolujte a vyriešený príklad cvičenia o rýchlosťpriemerpo rovinke:
Príklad - Automobil opúšťa mesto ležiace na okraji kilometra 640 rovnej diaľnice. O dve hodiny neskôr ste na kilometri 860 tej istej diaľnice. Určte priemernú rýchlosť tohto automobilu.
Rozhodnutie:
Pre výpočet priemernej rýchlosti stačí predpokladať, že zdvihový objem vozidla sa rovná celkovému pokrytému priestoru: 220 km. Potom už len musíme rozdeliť túto vzdialenosť a čas potrebný na prekonanie:
Rovnako ako táto situácia, aj v učebniciach existuje niekoľko cvičení, v ktorých sa sleduje smer a význam dokumentu Pohyb teda hovoríme o priemernej skalárnej rýchlosti, fyzickom koncepte, ktorý nie je príliš koherentný, pretože všetka rýchlosť je vektor. V tomto prípade je potrebné pochopiť, že tieto cvičenia sa týkajú modul alebo veľkosť rýchlosti.
Táto priemerná skalárna rýchlosť je zase definovaná znakom priestorCelkomcestovalRozdelenýkožušinaprestávkavčas. O rozdieloch medzi priemernou rýchlosťou a priemernou rýchlosťou si povieme niečo viac neskôr.
Priemerná rýchlosť a priemerná skalárna rýchlosť
THE priemerná skalárna rýchlosť sa používa na definovanie ako rýchlo sa kus nábytku pohybuje, bez ohľadu na smer a smer jeho pohybu. Preto je táto rýchlosť konkrétnym prípadom priemernej rýchlosti, pri ktorej sa mobil pohybuje vždy rovnakým smerom a rovnakým smerom.
Význam priemernej rýchlosti je zase oveľa širší a môže sa vzťahovať napríklad na pohyb telesa v troch smeroch vesmíru.
Teraz uvádzame vzorec použitý na výpočet priemernej skalárnej rýchlosti:
Pozrime sa na príklad použitia tohto vzorca:
Príklad - Cestovateľ chce absolvovať 120 km dlhú cestu s priemernou rýchlosťou 60 km / h. S vedomím, že cestovateľ prešiel tri štvrtiny cesty rýchlosťou 50 km / h, koľko času to bude trvať precestovať zvyšok trasy, aby ju dokončil podľa priemernej rýchlosti, ktorú mal plánované?
Rozhodnutie:
Podľa cvičenia chce cestovateľ dokončiť svoj výlet s priemernou rýchlosťou 60 km / m. S vedomím, že cesta, ktorú treba prekonať, je 120 km, sa dospelo k záveru, že doba vašej cesty by mala byť 2 hodiny.
Podľa vyhlásenia cestovateľ prešiel tri štvrtiny (¾) 120 km cesty (tj. 90 km) rýchlosťou 50 km / h. V takom prípade budeme počítať čas potrebný na vykonanie tejto časti cesty.
Získaný výsledok naznačuje, že na dokončenie cesty zostáva už len 0,2 h, pretože celkový čas musí byť 2,0 h. Pretože 1 hodina je 60 minút, cestujúci musí svoju cestu ukončiť najviac v 12 minút.
Ak to vyžaduje cvičenie, je možné vypočítať aj priemernú rýchlosť, ktorú musí cestujúci vyvinúť na zostávajúcej trase, stačí zdieľať priestor, ktorý nezakryl zostávajúci čas, vidieť ako:
Získaný výsledok naznačuje, že na dokončenie trasy podľa plánovanej priemernej rýchlosti sa musí cestujúci pohybovať rýchlosťou 150 km / h.
Pozritiež: Zistite, čo by ste si mali naštudovať o mechanike na skúšku Enem
Priemerná vektorová rýchlosť
THE vektorová rýchlosť priemer sa musí vypočítať podľa pravidlásúčetvektor.
Na obrázku zobrazujeme polohy (x0rr0) a (xFrrF) mobilného telefónu vo vzťahu k referencii (0,0):
Obrázok ukazuje dvojrozmerný pohyb, v ktorom mobilný telefón vychádza z polohy S0 (2, 5) a presunie sa do polohy SF (6, 1), teda jeho posunutie, teda rozdiel medzi konečnou a počiatočnou polohou, bolo (4, -4). Červené šípky sú pozičné vektory, ktoré lokalizujú objekt vo vzťahu k rámu (0,0).
Predpokladajme, že toto posunutie nastalo v časovom intervale rovnajúcom sa 2,0 sekundám, v tomto prípade je pre výpočet modulu priemernej vektorovej rýchlosti potrebné určiť vektorový modulvysídlenie, ktoré možno získať Pytagorovou vetou, pretože smer xay je na seba kolmý:
Po určení modulu posunutia stačí použiť vzorecdávarýchlosťpriemer, vydelením výsledku časovým intervalom, v ktorom došlo k pohybu:
Súhrn priemernej rýchlosti
Rýchlosťpriemer je dôvod medzi vysídlenie to je prestávkavčas kde dôjde k pohybu.
Posunutie je veľkosťvektor, merané pomocou rozdiel medzi pozíciíKonečné a počiatočné hnutia.
THE rýchlosťpriemer nemožno zamieňať s priemerzrýchlosti, je to možné, iba ak sú časové intervaly, v ktorých zostal mobil pri každej z rýchlostí, rovnaké.
Rýchlosťpriemer é rôzne v priemerná skalárna rýchlosť, ide o konkrétny prípad, keď sa mobilný telefón pohybuje po priamke, v jednom smere a jednom smere.
Vyriešené cviky na priemernú rýchlosť
Otázka 1) Automobil Formule 1 prejde po kruhovej trati dlhej 1,0 km po absolvovaní kola, ktoré mu trvá 20 sekúnd, a to po štarte od štartu, ktorý tiež znamená koniec kola. Alternatíva, ktorá správne zobrazuje modul priemernej rýchlosti tohto vozidla za celé kolo, je:
a) 50 m / s
b) 0 m / s
c) 180 m / s
d) 20 m / s
e) 45 m / s
Spätná väzba: Písmeno B
Rozhodnutie:
Ak chcete vyriešiť toto cvičenie, nezabudnite, že priemerná rýchlosť je vektor a závisí priamo od posunu, ktorý sa v tomto prípade rovná nula, pretože po dokončení kola je auto v rovnakej polohe, z ktorej štartovalo, takže jeho priemerná rýchlosť sa rovná nule.
Otázka 2) Ak chce doručovateľ opustiť balík, prejde v časovom rozpätí 15 minút dva bloky na sever a tri bloky na východ. Ak neberieme do úvahy dĺžku ulíc a berieme do úvahy, že dĺžka každého bloku je 50 m, určte priemernú rýchlosť a priemernú rýchlosť v km / h vyvinutú poštárom.
a) 0,7 km / h a 3,6 km / h
b) 2,5 km / h a 4,0 km / h
c) 5,0 km / h a 4,0 km / h
d) 2,0 km / h a 1,0 km / h
e) 0,9 km / g a 2,7 km / h
Spätná väzba: Písmeno A
Rozhodnutie:
Podľa cvičenia doručovateľ presunie tri bloky na východ a dva bloky na sever, pričom dĺžka každého z týchto blokov je 50 m. Vieme teda, že celkový priestor pokrytý doručiteľom je 250 m (0,25 km), keď prechádzal cez päť rôznych blokov.
S doteraz získanými informáciami, ako je celkový prejdený priestor (250 m) a doba prenosu (15 minút = 0,25 h), je ľahké vypočítať jeho priemernú skalárnu rýchlosť:
Priemerná rýchlosť je zase o niečo zložitejšia. Pre jeho výpočet je potrebné určiť vektorový posun poštára. V tomto prípade vieme, že poštár sa posunul o 150 m vodorovným smerom (smerom na východ) a 100 m zvislým smerom (smerom na sever). Na získanie jeho posunu je potrebné použiť Pytagorovu vetu, všimnite si:
Nakoniec, aby sme zistili rýchlosť tohto doručovateľa, rozdelili sme prejdenú vzdialenosť celkovým časom v sekundách:
Zhromaždením získaných informácií máme, že priemerná vektorová rýchlosť doručovateľa je 0,7 km / h, zatiaľ čo jeho priemerná rýchlosť je 3,6 km / h.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky
