Keskinopeus

Mikä on keskimääräinen nopeus?

Se Keskinopeus o Keskimääräinen nopeus määritellään osamääräksi kuluneen tilan ja sen avaruuden matkustamiseen vietetyn ajan välillä. Nopeus on perustavanlaatuinen suuruus sekä fysiikassa että ihmisten jokapäiväisessä elämässä. Se on läsnä melkein missä tahansa ihmisten elämässä.

Tämä nopeuden läsnäolo on erityisen havaittavissa nykypäivän yhteiskunnassa, jossa välittömyyden kysyntä on kasvava. Nopeus liittyy tietysti myös luontaisesti moniin fyysisiin ilmiöihin. Jotenkin kaikilla ihmisillä on intuitiivinen, enemmän tai vähemmän tarkka idea nopeuden käsitteestä.

On välttämätöntä erottaa keskimääräinen nopeus ja hetkellinen nopeus. Välitön nopeus on nopeus, jota vartalo kantaa tietyssä hetkessä, kun taas keskimääräinen nopeus on siirtymän ja ajan välinen suhde.

Lisäksi on huomattava, että nopeus on skalaarinen suuruus; Eli sillä on suunta, merkitys ja moduuli. Tällä tavoin nopeus kohdistuu suuntaan.

Kansainvälisessä järjestelmässä nopeus mitataan metreinä sekunnissa (m/s), vaikkakin jokapäiväisessä elämässä käytetään yleensä muita yksiköitä, kuten kilometrit tunnissa (km/h).

Kuinka laskea keskimääräinen nopeus?

Keskimääräisen nopeuden laskenta suoritetaan seuraavasta lausekkeesta:

v_m = ∆S / ∆T = (S_{F -} s_{0 -}) / (t_{F -} t_{0 -}-A

Tässä yhtälössä V_m Se on keskimääräinen nopeus, ∆S on siirtymän kasvu ja ∆T on ajan lisääntyminen. Puolestaan ​​S_F  ja s_{0 -}  Ne ovat vastaavasti lopullinen ja alkuperäinen siirtymä; kun taas t_F ja T_{0 -} Ne ovat vastaavasti lopullinen ja alkuaika.

Se voi palvella sinua: termodynamiikan toinen laki: kaavat, yhtälöt, esimerkit

Toinen lauseke keskimääräisen nopeuden laskemiseksi on:

v_m = s_t / t_t

Siinä ilmaisussa S_t Se on kokonaissiirto ja t_t Se on kokonaisaika, joka on sijoitettu tämän siirtymän tekemiseen.

Kuten tässä laskelmassa voidaan nähdä, vain siinä käytetty kokonaissiirto ja kokonaisaika otetaan huomioon, ilman että on tarpeen ottaa huomioon, kuinka tämä siirtymä on tapahtunut.

Ei ole myöskään välttämätöntä tietää, onko vartalo kiihdyttynyt, on pysähtynyt vai on tehnyt koko reitin vakiona nopeudella.

Voi usein olla tarpeen suorittaa käänteinen laskelma kokonaissiirtymän määrittämiseksi keskimääräisestä nopeudesta ja käytetystä kokonaisajasta.

Siinä tapauksessa sinun on vain puhdistettava ensimmäisen yhtälön siirtymä saadaksesi lausekkeen, jonka avulla voit laskea sen:

∆S = V_m ∙ ∆t

Se voidaan tehdä myös, jos joudut laskemaan tiedossa olevalla keskimääräisellä nopeudella tehtyyn siirtymiseen käytetty aika:

∆t = v_m ∙ ∆S

Nopeuden mittausyksiköt

Nopeus voidaan ilmaista eri yksiköillä. Kuten edellä mainittiin, kansainvälisessä järjestelmässä mittayksikkö on metro sekunnissa.

Kontekstin mukaan voi kuitenkin olla helpompaa tai käytännöllisempää käyttää muita yksiköitä. Siten käytetään yleensä kilometriä tunnissa.

He puolestaan ​​käyttävät jalkaa sekunnissa anglo -aksonisjärjestelmässä yksikköjärjestelmässä (ft/s) tai mailin tunnissa (Mph) Kuljetusvälineiden tapauksessa.

Maritime -navigoinnissa solmua käytetään yleensä; Toisaalta ilmailussa käytetään joskus Mach -lukua, joka määritellään kehon nopeuden ja äänen nopeuden väliseksi suhteeksi.

Se voi palvella sinua: keskimääräinen kiihtyvyys: miten se lasketaan ja ratkaistaan

Keskimääräiset nopeuden laskentaharjoitukset

Harjoitus 1

Tyypillinen esimerkki, jossa voi olla tarpeen laskea keskimääräinen nopeus on siirtymä kahden erillisen kaupungin välillä.

Oletetaan, että tapaus, jossa sekä kokonaissiirto (joka ei tarvitse olla samaan aikaan kahden kaupungin välisen etäisyyden kanssa) tunnetaan kahden kaupungin - esimerkiksi 216 kilometrin - välillä - sekä matkalla käytetty aika - välinen matka - esimerkiksi 216 kilometriä Esimerkiksi kolme tuntia-.

Keskimääräisen nopeuden laskenta suoritettaisiin seuraavasti:

v_m = ∆S / ∆T = 216/3 = 72 km / h

Jos haluat ilmaista nopeuden kansainvälisen järjestelmän yksiköissä, seuraava muuntaminen on suoritettava:

v_m = 72 km/h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m/s, koska yksi kilometri on tuhat metriä ja yksi tunti on 3600 sekuntia.

Harjoitus 2

Toinen käytännöllinen tapaus keskimääräisen nopeuden laskemisesta on, kun tietyn ajanjakson aikana on tehty useita siirtymiä.

Oletetaan.

Nainen on kulkenut seuraavat etäisyydet peräkkäisinä päivinä: 30 kilometriä, 50 kilometriä, 40 kilometriä ja 20 kilometriä.

Käytetyt ajat ovat olleet seuraavat: puolitoista tuntia, kaksi ja puoli tuntia, 2 ja puoli tuntia ja puolitoista tuntia. Sitten tuloksena oleva keskimääräinen nopeus lasketaan seuraavasti:

v_m = (30 + 50 + 40 + 20) / (1,5 + 2,5 + 2,5 + 1,5) = 17,5 km / h

Keskimääräiset nopeusesimerkit

Voi olla mielenkiintoista tietää joitain esimerkkejä keskipitkän siirtymänopeudesta, jotta sillä olisi intuitiivisempi käsitys erilaisista arvoista, joita nopeus voi ottaa.

Voi palvella sinua: Yhteysvoima

Henkilö kävelevä

Kävelevän henkilön tapauksessa heidän keskimääräisen nopeuden arvoa pidetään 5 kilometriä tunnissa. Jos sama henkilö juoksee, voit saavuttaa puolet mainitusta keskimääräisestä nopeudesta.

Pyöräilijä

Amatööripyöräilijän keskimääräinen nopeus voidaan arvioida noin 16 kilometriä tunnissa, kun taas ammattimaisella maantiepyöräilijällä keskimääräinen nopeus saavuttaa arvon 45 kilometriä tunnissa.

Hurrikaanit

Luokan 1 hurrikaanien keskimääräinen nopeus on 119 kilometriä tunnissa. Lopuksi maan keskimääräinen kiertoradan nopeus auringon ympärillä on 107 218 kilometriä tunnissa.