POVPREČNA HITROST: KAKO JO IZRAČUNATI IN PRIMERI - FIZIČNO - 2026

Povprečna hitrost ali povprečna hitrost je definirana kot količnik med prostorom potoval in čas se uporablja za potovanja ta prostor. Hitrost je temeljna količina tako v fiziki kot v vsakdanjem življenju ljudi. Prisoten je v skoraj vseh vidikih življenja ljudi.

Ta prisotnost hitrosti je še posebej opazna v današnji družbi, kjer narašča povpraševanje po neposrednosti. Hitrost je seveda povezana tudi z množico fizičnih pojavov. Nekako imajo vsi ljudje intuitivno, bolj ali manj pravilno, predstavo o pojmu hitrosti.

Ločiti je treba med povprečno in trenutno hitrostjo. Takojšnja hitrost je hitrost, ki jo telo v določenem trenutku prenese, povprečna hitrost pa je količnik med premikom in časom.

Poleg tega je treba opozoriti, da je hitrost skalarna količina; to pomeni, da ima smer, smisel in modul. Na ta način se hitrost uporablja v eni smeri.

V mednarodnem sistemu se hitrost meri v metrih na sekundo (m / s), čeprav se v vsakdanjem življenju pogosto uporabljajo druge enote, na primer kilometri na uro (km / h).

Kako izračunati?

Izračun povprečne hitrosti se izvede iz naslednjega izraza:

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

V tej enačbi v _m je srednja hitrost, ∆s je povečanje premika in ∆t je časovni prirastek. Po drugi strani sta s _f in s ₀ končni in začetni premik; medtem ko sta t _f in t ₀ končni in začetni čas.

Drug izraz za izračun povprečne hitrosti je:

v _m = s _t / t _t

V tem izrazu je s _t celotni premik in _{t t} skupni čas, vložen v to premikanje.

Kot je razvidno iz tega izračuna, se upoštevata le skupni premik in skupni čas, uporabljen v njem, ne da bi bilo treba kadar koli upoštevati, kako je prišlo do tega premika.

Prav tako ni treba vedeti, ali je telo ves čas pospeševalo, se ustavilo ali potovalo s konstantno hitrostjo.

Pogosto bo morda treba opraviti obratni izračun za določitev skupnega premika od povprečne hitrosti in skupnega potrebnega časa.

V tem primeru se morate za premik prve enačbe odločiti, da dobite izraz, ki omogoča izračun:

∆s = v _m ∙ ∆t

Enako bi lahko storili, če je treba izračunati čas, uporabljen v gibanju, ki se izvaja z znano povprečno hitrostjo:

∆t = v _m ∙ ∆s

Merske enote za hitrost

Hitrost je mogoče izraziti v različnih enotah. Kot že omenjeno, je v mednarodnem sistemu merska enota števec na sekundo.

Toda glede na kontekst je uporaba drugih enot morda bolj priročna ali praktičnejša. Tako se pri prevoznih sredstvih običajno uporablja kilometer na uro.

V anglosaksonskem sistemu enot pri prevoznih sredstvih uporabljajo nogo na sekundo (ft / s) ali miljo na uro (mph).

V pomorski plovbi se vozel običajno uporablja; Po drugi strani se v letalstvu včasih uporablja Machova številka, ki je opredeljena kot količnik med hitrostjo telesa in hitrostjo zvoka.

Primeri izračuna povprečne hitrosti

Prvi primer

Tipičen primer, kjer bo morda treba izračunati povprečno hitrost, je potovanje med dvema ločenima mesti.

Predpostavimo primer, ko sta znana tako skupna premestitev (ki ne mora sovpadati z razdaljo med obema mestoma) na poti med obema mestoma - na primer 216 kilometrov -, kot tudi čas, porabljen za to pot. - na primer tri ure.

Izračun povprečne hitrosti bi bil izveden tako:

v _m = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 km / h

Če želite izraziti hitrost v enotah mednarodnega sistema, izvedite naslednjo pretvorbo:

v _m = 72 km / h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, saj je kilometer tisoč metrov, na uro pa 3600 sekund.

Drugi primer

Drugi praktični primer izračuna povprečne hitrosti je, ko je bilo v določenem časovnem obdobju storjeno več premikov.

Predpostavimo žensko, ki je v nekaj dneh opravila več koles s kolesi in želi vedeti, kakšna je povprečna skupna hitrost njenega potovanja.

Ženska je v naslednjih dneh prevozila naslednje razdalje: 30 kilometrov, 50 kilometrov, 40 kilometrov in 20 kilometrov.

Uporabljeni časi so bili naslednji: uro in pol, dve uri in pol, dve uri in pol ter uro in pol. Nato se dobljena povprečna hitrost izračuna na naslednji način:

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

Primeri povprečne hitrosti

Morda je zanimivo vedeti nekaj primerov povprečnih hitrosti potovanja, da bi imeli bolj intuitivno predstavo o različnih vrednostih, ki jih lahko sprejme hitrost.

Pri osebi, ki hodi, se šteje, da vrednost njegove povprečne hitrosti znaša 5 kilometrov na uro. Če ta ista oseba teče, lahko doseže polovico povprečne hitrosti.

Povprečno hitrost ljubiteljskega kolesarja lahko ocenite na približno 16 kilometrov na uro, medtem ko za profesionalnega kolesarja na cesti povprečna hitrost doseže vrednost 45 kilometrov na uro.

Orkani kategorije 1 imajo lahko povprečno hitrost 119 kilometrov na uro. Končno je povprečna orbitalna hitrost Zemlje okoli Sonca 107.218 kilometrov na uro.

Reference

1. Hitrost (nd). V Wikipediji. Pridobljeno 23. aprila 2018 z en.wikipedia.org.
2. Hitrost (nd). V Wikipediji. Pridobljeno 23. aprila 2018 z es.wikipedia.org.
3. Kilometra na uro (na). V Wikipediji. Pridobljeno 23. aprila 2018 z es.wikipedia.org.
4. Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. Feynmanova predavanja o fiziki.
5. Elert, Glenn "Hitrost in hitrost". Hipertekstnik fizike. Pridobljeno 23. aprila 2018.