GENNEMSNITSHASTIGHED: HVORDAN MAN BEREGNER DET OG EKSEMPLER - FYSISK - 2025

Den gennemsnitlige hastighed eller gennemsnitlig hastighed defineres som kvotienten mellem rummet og den tid der anvendes til at rejse det pågældende rum. Hastighed er en grundlæggende mængde både i fysik og i folks daglige liv. Det er til stede i næsten alle aspekter af folks liv.

Denne tilstedeværelse af hastighed er især mærkbar i nutidens samfund, hvor der er et voksende behov for umiddelbarhed. Naturligvis er hastighed også i besiddelse relateret til et væld af fysiske fænomener. På en eller anden måde har alle mennesker en intuitiv idé, mere eller mindre korrekt, om begrebet hastighed.

Det er nødvendigt at skelne mellem gennemsnitshastighed og øjeblikkelig hastighed. Den øjeblikkelige hastighed er den hastighed, som et legeme bærer på et givet øjeblik, mens gennemsnitshastigheden er kvoten mellem forskydningen og tiden.

Desuden skal det bemærkes, at hastighed er en skalær mængde; det vil sige, det har en retning, en mening og et modul. På denne måde anvendes hastigheden i en retning.

I det internationale system måles hastighed i meter per sekund (m / s), selvom andre enheder ofte bruges i hverdagen, såsom kilometer i timen (km / t).

Hvordan beregnes det?

Beregningen af ​​gennemsnitshastigheden udføres ud fra følgende udtryk:

v _m = ∆s / ∆t = (s _{f -} s ₀) / (t _{f -} t ₀)

I denne ligning er v _m gennemsnitshastigheden, ∆s er forskydningsforøgelsen og ∆t er tidsforøgelsen. På den anden side er s _f og s _{0 henholdsvis} den endelige og indledende forskydning; mens t _f og t ₀ er henholdsvis den endelige og den indledende tid.

Et andet udtryk til beregning af gennemsnitshastigheden er:

v _m = s _t / t _t

I dette udtryk s _t er den totale deplacement og _{t t} er den samlede tid investeret i at gøre denne forskydning.

Som det kan ses i denne beregning, er der kun taget højde for den samlede forskydning og den samlede brugte tid, uden at det på noget tidspunkt er nødvendigt at tage hensyn til, hvordan denne forskydning skete.

Det er heller ikke nødvendigt at vide, om kroppen er accelereret, stoppet eller kørt hele vejen med konstant hastighed.

Ofte kan det være nødvendigt at foretage den omvendte beregning for at bestemme den samlede forskydning fra gennemsnitshastigheden og den samlede tid, der er taget.

I dette tilfælde skal du bare løse for forskydningen af ​​den første ligning for at opnå det udtryk, der tillader det at beregnes:

∆s = v _m ∙ ∆t

Det samme kunne gøres, hvis det er nødvendigt at beregne den tid, der er brugt i en bevægelse udført med en kendt gennemsnitshastighed:

∆t = v _m ∙ ∆s

Måleenheder for hastighed

Hastighed kan udtrykkes i forskellige enheder. Som nævnt ovenfor er måleenheden i det internationale system måleren per sekund.

Afhængig af konteksten kan det dog være mere praktisk eller mere praktisk at bruge andre enheder. I tilfælde af transportmiddel bruges således normalt kilometeren per time.

I det anglo-saksiske enhedssystem bruger de foden pr. Sekund (ft / s) eller milen pr. Time (km / h) i tilfælde af transportmidler.

I søfartsnavigation bruges knuden ofte; På den anden side bruges der i aeronautik undertiden Mach-nummeret, som er defineret som kvotienten mellem kropets hastighed og lydens hastighed.

Eksempler på beregning af gennemsnitshastighed

Første eksempel

Et typisk eksempel, hvor det kan være nødvendigt at beregne gennemsnitshastigheden, er en tur mellem to separate byer.

Antag, at der er kendt både den samlede forskydning (som ikke behøver at falde sammen med afstanden mellem de to byer) på rejsen mellem de to byer - for eksempel 216 kilometer - samt den tid, der bruges på denne rejse. -For eksempel tre timer-.

Beregningen af ​​gennemsnitshastigheden foretages på denne måde:

v _m = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 km / t

Hvis du vil udtrykke hastigheden i internationale systemenheder, skal du udføre følgende konvertering:

v _m = 72 km / t = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, da en kilometer er tusind meter og en time har 3600 sekunder.

Andet eksempel

Et andet praktisk tilfælde med beregning af gennemsnitshastigheden er, når der er foretaget flere bevægelser i en given periode.

Lad os antage, at en kvinde, der har foretaget flere cykelture over flere dage og vil vide, hvad den gennemsnitlige samlede hastighed på hendes tur har været.

Kvinden har rejst følgende afstande gennem de efterfølgende dage: 30 kilometer, 50 kilometer, 40 kilometer og 20 kilometer.

De respektive anvendte tider har været følgende: halvanden time, to og en halv time, 2 og en halv time og en og en halv time. Derefter beregnes den resulterende gennemsnitlige hastighed som følger:

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

Eksempler på gennemsnitshastighed

Det kan være interessant at kende nogle eksempler på gennemsnitlige kørehastigheder for at have en mere intuitiv idé om de forskellige værdier, som hastigheden kan tage.

For en person, der går, betragtes værdien af ​​hans gennemsnitlige hastighed til at være 5 kilometer i timen. Hvis den samme person løber, kan han nå halvdelen af ​​den gennemsnitlige hastighed.

Gennemsnitshastigheden for en amatørcyklist kan estimeres til ca. 16 kilometer i timen, mens for en professionel cyklist på vejen når gennemsnitshastigheden værdien på 45 kilometer i timen.

Orkaner i kategori 1 kan have en gennemsnitlig hastighed på 119 kilometer i timen. Endelig er jordens gennemsnitlige orbitalhastighed omkring solen 107.218 kilometer i timen.

Referencer

1. Hastighed (nd). På Wikipedia. Hentet den 23. april 2018 fra en.wikipedia.org.
2. Hastighed (nd). På Wikipedia. Hentet den 23. april 2018 fra es.wikipedia.org.
3. Kilometer i timen (na). På Wikipedia. Hentet den 23. april 2018 fra es.wikipedia.org.
4. Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. Feynman-forelæsningerne på fysik.
5. Elert, Glenn. "Hastighed og hastighed". Fysikens hypertekstbog. Hentet den 23. april 2018.