Як знайти середню швидкість тіла


 

Середня швидкість — величина умовна, отримана розрахунковим шляхом. Цей показник застосовується для визначення необхідного часу проходження заданого шляху або протікання процесу.



Інструкція

  1. Поняття «швидкість» визначає швидкість переміщення об’єкта в просторі або розвитку хімічного або фізичного процесу в часі. На відміну від хімічних процесів, рух характеризується векторної величиною. При розрахунку середньої швидкості руху мова йде про модуль вектора.
  2. Швидкості окремих точок твердого тіла не рівні. Наприклад, у точки на колесі в місці зіткнення з дорогою і у точки у верхній частині колеса різні швидкості щодо дороги (координатної осі). Тому при розрахунку середньої швидкості об’єктом руху є матеріальна точка.
  3. При рівномірному прямолінійному русі середня швидкість на заданій ділянці шляху в певний проміжок часу дорівнює v = S / t, де v — середня швидкість тіла на ділянці шляху S, пройдений за відрізок часу t. Якщо автомобіль пройшов відстань двісті сорок кілометрів за 3:00, то його середня швидкість V на цій ділянці шляху розраховується так:
    V = 240 км/3час = 80км/час.
      
  4. Відповідно до першого закону Ньютона, всяке фізичне тіло прагне зберігати стан спокою або рівномірного прямолінійного руху. По суті між цими двома станами немає різниці. Без прив’язки до орієнтиру неможливо зрозуміти, рухається тіло з постійною швидкістю або стоїть на місці. Проте діючі на тіло зовнішні сили перешкоджають збереженню такого безтурботного стану. Тіло в своєму русі гальмує або навпаки прискорюється, тобто змінює швидкість.
  5. У кожен момент часу t тіло має миттєву швидкість v. Середню швидкість тіла можна визначити як частка від ділення суми таких миттєвих швидкостей на кількість моментів часу, коли фіксувалося значення миттєвої швидкості.
  6. Водій автомобіля за час проходження відстані двісті сорок кілометрів фіксував показання спідометра в довільні моменти часу: три рази на швидкісному відрізку траси 90км/час, один раз на ділянці обмеження швидкості 40км/час, один раз на підйомі 50 км / год і ще один раз 60 км / год. З цих спостережень можна розрахувати середню швидкість руху автомобіля V = (90х3 +40 +50 +60) / 6 = 70. Проте водій жодного разу не помітив на спідометрі 70км/час.
  7. Якщо водій зазначав показання спідометра не в довільні моменти часу, а строго кожні півгодини, він міг отримати інші значення миттєвої швидкості. Наприклад, два рази дев’яносто, по два рази-п’ятдесят і шістдесят і один раз сорок кілометрів на годину. Тоді середня швидкість на цій же ділянці шляху буде дорівнює приблизно шістдесяти трьох кілометрів на годину. Різниця отриманих результатів говорить про умовність поняття «середня швидкість»