Povprečna hitrost izračuna in primeri

The povprečna hitrost ali povprečna hitrost je opredeljena kot količnik med prevoženim prostorom in časom, ki ga potuje ta prostor. Hitrost je temeljna razsežnost tako v fizičnem kot v vsakdanjem življenju ljudi. Prisotna je v skoraj vseh vidikih življenja ljudi.

Ta prisotnost hitrosti je še posebej opazna v današnji družbi, kjer je vedno večja potreba po neposrednosti. Seveda je hitrost tudi sama po sebi povezana z množico fizičnih pojavov. Nekako imajo vsi ljudje intuitivno idejo, bolj ali manj natančno, o konceptu hitrosti.

Treba je razlikovati med povprečno hitrostjo in trenutno hitrostjo. Trenutna hitrost je hitrost, ki jo telo nosi v določenem trenutku, medtem ko je povprečna hitrost kvocient 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 uporabi v eni smeri.

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

Indeks

• 1 Kako ga izračunati?
  • 1.1 Merske enote hitrosti
• 2 Primeri izračuna povprečne hitrosti
  • 2.1 Prvi primer
  • 2.2 Drugi primer
• 3 Primeri povprečne hitrosti
• 4 Reference

Kako ga izračunati?

Izračun povprečne hitrosti se izvede iz naslednjega izraza:

v_m = Δs / Δt = (s_{f -} s₀) / (t_{f -} t₀)

V tej enačbi v_m je povprečna hitrost, Δs je prirast premika in Δt je časovni korak. Za svoj del, s_f  in s₀  gre za končno in začetno premestitev; medtem ko t_f in t₀ gre za končni in začetni čas.

Drugi izraz za izračun povprečne hitrosti je:

v_m = s_t / t_t

V omenjenem izrazu s_t je skupni premik in t_t je skupni čas, vložen v to premestitev.

Kot je bilo ugotovljeno v tem izračunu, se upoštevajo le skupni premiki in skupni čas, uporabljen v njem, ne da bi bilo treba kadar koli upoštevati, kako je prišlo do premestitve..

Prav tako ni treba vedeti, ali je telo pospešilo, se je ustavilo ali je celotno potovanje opravljalo s konstantno hitrostjo.

Pogosto je treba izvesti inverzni izračun, da se določi skupni premik povprečne hitrosti in skupnega porabljenega časa.

V tem primeru moramo samo počistiti premik prve enačbe, da dobimo izraz, ki nam omogoča izračun:

Δs = v_m Δt

To lahko storite tudi, če morate izračunati čas, porabljen za premik, ki se izvaja pri znani povprečni hitrosti:

Δt = v_m S Δs

Enote za merjenje hitrosti

Hitrost se lahko izrazi z različnimi enotami. Kot smo že omenili, je v mednarodnem sistemu merska enota meter na sekundo.

Vendar pa je lahko glede na kontekst bolj primerno ali bolj praktično uporabljati druge enote. Tako se za prevozna sredstva običajno uporablja kilometer na uro.

V anglosaksonskem sistemu enot pa uporabljajo stopalo na sekundo (ft / s) ali miljo na uro (mph) za prevozna sredstva.

V pomorski plovbi se običajno uporablja vozel; Po drugi strani se v aeronavtiki včasih uporablja Machovo število, ki je opredeljeno kot količnik med hitrostjo telesa in hitrostjo zvoka..

Primeri izračuna povprečne hitrosti

Prvi primer

Tipičen primer, v katerem je morda treba izračunati povprečno hitrost, je premik med dvema ločenima mestoma.

Predpostavimo primer, v katerem je znano celotno premikanje (ki ni nujno, da sovpada z razdaljo med obema mestoma) na poti med obema mestoma - na primer 216 kilometrov - in čas, porabljen za to pot. - na primer, tri ure-.

Izračun povprečne hitrosti se izvede na naslednji način: \ t

v_m = Δs / Δt = 216/3 = 72 km / h

Če se želi izraziti hitrost v enotah mednarodnega sistema, je treba izvesti naslednjo pretvorbo:

v_m = 72 km / h = 72 / 1000/3600 = 20 m / s, glede na to, da je en kilometer tisoč metrov in ena ura 3600 sekund.

Drugi primer

Drug praktičen primer izračuna povprečne hitrosti je, ko je bilo v določenem časovnem obdobju izvedenih več potovanj.

Recimo, da je ženska, ki je več dni opravila kolesarske ture in želi vedeti, kakšna je bila povprečna skupna hitrost njenega potovanja.

Ženska je prehodila naslednje razdalje po zaporednih dnevih: 30 kilometrov, 50 kilometrov, 40 kilometrov in 20 kilometrov.

Uporabljeni časi so bili naslednji: ura in pol, dve uri in pol, dve uri in pol in eno uro in pol. Nato se izračunana 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 idejo o različnih vrednotah, ki jih lahko hitro doseže.

Pri osebi, ki hodi, velja, da je njihova povprečna hitrost 5 kilometrov na uro. Če ta ista oseba teče, lahko doseže polovico te povprečne hitrosti.

Povprečna hitrost amaterskega kolesarja se lahko oceni na približno 16 kilometrov na uro, medtem ko za poklicnega kolesarja na cesti povprečna hitrost doseže vrednost 45 kilometrov na uro..

Hurikani kategorije 1 imajo lahko povprečno hitrost 119 kilometrov na uro. Nazadnje je povprečna orbitalna hitrost Zemlje okoli Sonca 107 218 kilometrov na uro.

Reference

1. Hitrost (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 23. aprila 2018, z en.wikipedia.org.
2. Hitrost (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 23. aprila 2018 s strani es.wikipedia.org.
3. Kilometer na uro (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 23. aprila 2018 s strani es.wikipedia.org.
4. Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. Feynmanova predavanja o fiziki.
5. Elert, Glenn. "Hitrost in hitrost". Hypertextbook za fiziko. Vzpostavljeno 23. aprila 2018.