Cum de a găsi viteza medie

Ce este Velocitatea

Viteza este definită ca rata de schimbare a deplasării. Acesta poate fi, de asemenea, descris ca deplasarea făcută într-un timp unitar. Deplasarea este un vector: prin urmare, variația sa de timp este, de asemenea, un vector. Viteza poate fi măsurată în două metode de bază, care sunt cunoscute ca viteză medie și viteză instantanee.

Viteza instantanee este viteza unei particule sau a corpului într-o perioadă instantă sau infinit de mică. Luați în considerare o mașină care se deplasează pe un drum greoi. Neuniformitatea drumului determină modificarea ratei de schimbare a deplasării de la o clipă la alta. Prin urmare, viteza prezentată în vitezometrul mașinii este valabilă doar pentru momentul în care a fost afișat. Următorul moment poate fi o altă valoare.

Ce este viteza medie

În termeni de bază, viteza medie este media vitezelor într-o anumită perioadă. Cu toate acestea, ea poate fi interpretată în mai multe moduri și duce la multe derivări. Într-un mod general, putem considera viteza medie ca viteza constantă la care aceeași deplasare poate fi făcută într-un anumit moment pentru o anumită mișcare. Luați în considerare un sprint de 100 de metri. Un alergător își sporea viteza de la început și, după aceea, își menține viteza în cea mai mare parte a cursei și încearcă să accelereze din nou în cele din urmă. Prin urmare, viteza nu este constantă pe întreaga perioadă a cursei. Cu toate acestea, este posibil să se găsească o valoare care permite alergătorului să finalizeze cursa în același interval de timp, dar cu o viteză constantă. Această viteză poate fi menționată ca viteza medie a alergătorului.

Cum se calculează viteza medie

 Folosind definiția vitezei, poate fi exprimată matematic ca,

v găsită folosind formula de mai sus este viteza medie V_AVG în timpul Δt. Atunci când Δt devine mic (Δt → 0), v devine viteza instantanee.

Să presupunem că deplasarea finală a fost efectuată în două mișcări succesive de către obiect în direcții opuse (înainte și după înapoi). Apoi, expresia de mai sus poate fi modificată

Unde X_eu este deplasarea la etapa intermediară.

Acest rezultat poate fi extins la orice număr de mișcări mai mici.

Rezultatele de mai sus sunt independente de accelerația cu care se confruntă obiectul. Acum, ia în considerare mișcarea unui obiect cu accelerație constantă.

Dacă accelerația este constantă și viteza inițială este  v₁ și viteza finală este v₂, atunci viteza medie este dată de 

Cum de a găsi viteza medie - Exemple 

1. O masina calatoreste 2 km spre nord si apoi se muta in directia spre sud pentru alte 4 km. Dacă întreaga călătorie durează 15 minute, găsiți viteza medie a mașinii în timpul călătoriei. Călătoria a fost făcută în două părți. După 15 minute, deplasarea finală se află la 2 km sud de punctul de plecare. Prin urmare, viteza medie este dată de

2. Un alergator completează un sprint de 100 m în 9,8 secunde. Găsiți viteza medie a alergătorului.

             

3. Un tren trece o stație la 12 km / h^-1 după o oră mai târziu trece o altă stație. Dacă trenul a continuat să accelereze și avea viteza de 48 km / h^-1 când trece a doua stație, care este viteza medie a trenului în timpul oră?