PRŮMĚRNÁ RYCHLOST: JAK JI VYPOČÍTAT A PŘÍKLADY - FYZICKÝ - 2025

Průměrná rychlost nebo průměrná rychlost je definována jako kvocient mezi prostorem cestoval a čas používá k cestování tohoto prostoru. Rychlost je základní veličinou jak ve fyzice, tak v každodenním životě lidí. Je přítomen téměř ve všech aspektech života lidí.

Tato přítomnost rychlosti je patrná zejména v dnešní společnosti, kde je rostoucí poptávka po bezprostřednosti. Rychlost samozřejmě také souvisí s množstvím fyzikálních jevů. Nějak mají všichni lidé intuitivní představu, více či méně správnou, o koncepci rychlosti.

Je třeba rozlišovat mezi průměrnou rychlostí a okamžitou rychlostí. Okamžitá rychlost je rychlost, kterou tělo nese v daném okamžiku, zatímco průměrná rychlost je kvocient mezi posunem a časem.

Dále je třeba poznamenat, že rychlost je skalární veličina; to znamená, že má směr, smysl a modul. Tímto způsobem je rychlost aplikována jedním směrem.

V mezinárodním systému se rychlost měří v metrech za sekundu (m / s), ačkoli v každodenním životě se často používají jiné jednotky, jako jsou kilometry za hodinu (km / h).

Jak to spočítat?

Výpočet průměrné rychlosti se provádí z následujícího výrazu:

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

V této rovnici v _m je střední rychlost, ∆s je přírůstek posunu a ∆t je přírůstek času. Na druhé straně, _sf a s ₀ jsou konečné a počáteční posunutí; zatímco t _f a t ₀, jsou konečné a počáteční čas, resp.

Další výraz pro výpočet průměrné rychlosti je:

v _m = s _t / t _t

V tomto výrazu s _t je celkový posun a _{t t} je celkový čas investovaný do tohoto posunu.

Jak je patrné z tohoto výpočtu, zohledňuje se pouze celkový posun a celkový čas strávený na něm, aniž by bylo nutné kdykoli vzít v úvahu, jak k tomuto přesunu došlo.

Není také nutné vědět, zda tělo zrychlilo, zastavilo nebo cestovalo celou cestu konstantní rychlostí.

Často může být nezbytné provést zpětný výpočet, aby se stanovil celkový posun z průměrné rychlosti a celkového času.

V takovém případě musíte vyřešit posunutí první rovnice, abyste získali výraz, který umožňuje její výpočet:

∆s = v _m ∙ ∆t

Mohlo by to být také provedeno, pokud je nutné vypočítat čas použitý při pohybu provedeném při známé průměrné rychlosti:

=t = v _m ∙ ∆s

Měrné jednotky rychlosti

Rychlost lze vyjádřit v různých jednotkách. Jak je uvedeno výše, v mezinárodním systému je měrnou jednotkou metr za sekundu.

V závislosti na kontextu však může být vhodnější nebo praktičtější použít jiné jednotky. V případě dopravních prostředků se tedy obvykle používá kilometr za hodinu.

Pokud jde o anglosaský systém jednotek, používají v případě dopravních prostředků stopu za sekundu (ft / s) nebo míli za hodinu (mph).

V námořní navigaci je uzel běžně používán; Na druhou stranu, v letectví se někdy používá Machovo číslo, které je definováno jako kvocient mezi rychlostí těla a rychlostí zvuku.

Příklady výpočtu průměrné rychlosti

První příklad

Typickým příkladem, kdy může být nezbytné vypočítat průměrnou rychlost, je cesta mezi dvěma samostatnými městy.

Předpokládejme případ, kdy je známo celkové vysídlení (které se nemusí shodovat se vzdáleností mezi oběma městy) uskutečněné na cestě mezi oběma městy - například 216 kilometrů - a čas strávený na této cestě. - například tři hodiny-.

Výpočet průměrné rychlosti by se prováděl takto:

v _m = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 km / h

Pokud chcete vyjádřit rychlost v jednotkách mezinárodního systému, měli byste provést následující převod:

v _m = 72 km / h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, protože kilometr je tisíc metrů a hodinu má 3600 sekund.

Druhý příklad

Dalším praktickým případem výpočtu průměrné rychlosti je situace, kdy bylo v daném časovém období provedeno několik pohybů.

Předpokládejme, že žena, která za několik dní udělala několik jízd na kole a chce vědět, jaká byla průměrná celková rychlost její cesty.

Během následujících dnů žena urazila následující vzdálenosti: 30 kilometrů, 50 kilometrů, 40 kilometrů a 20 kilometrů.

Byly použity následující časy: hodinu a půl, dvě hodiny a půl, 2 hodiny a půl a hodinu a půl. Výsledná průměrná rychlost se pak vypočte takto:

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

Příklady průměrné rychlosti

Může být zajímavé znát některé příklady průměrných rychlostí cestování a získat tak intuitivnější představu o různých hodnotách, které rychlost může mít.

V případě chůze osoby se hodnota její průměrné rychlosti považuje za 5 kilometrů za hodinu. Pokud stejná osoba běží, může dosáhnout poloviční průměrné rychlosti.

Průměrná rychlost amatérského cyklisty lze odhadnout na přibližně 16 kilometrů za hodinu, zatímco u profesionálního cyklisty na silnici dosahuje průměrná rychlost hodnoty 45 kilometrů za hodinu.

Hurikány kategorie 1 mohou mít průměrnou rychlost 119 kilometrů za hodinu. Průměrná orbitální rychlost Země kolem Slunce je konečně 107 218 kilometrů za hodinu.

Reference

1. Rychlost (nd). Na Wikipedii. Citováno z 23. dubna 2018, z en.wikipedia.org.
2. Rychlost (nd). Na Wikipedii. Citováno z 23. dubna 2018, z es.wikipedia.org.
3. Kilometr za hodinu (na). Na Wikipedii. Citováno z 23. dubna 2018, z es.wikipedia.org.
4. Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. Feynmanovy přednášky z fyziky.
5. Elert, Glenn. "Rychlost a rychlost". Hypertextová kniha fyziky. Načteno 23. dubna 2018.