De medelhastighet för en mobil partikel definieras det som förhållandet mellan variationen i positionen som den upplever och tidsintervallet som används i förändringen. Den enklaste situationen är en där partikeln rör sig längs en rak linje representerad av x-axeln..
Antag att det rörliga objektet upptar positioner x1 och xtvå i tiderna t1 och dutvå respektive. Definitionen av medelhastighet vm representeras matematiskt så här:
Enheterna i vm i det internationella systemet är de meter / sekund (m / s). Andra vanliga enheter som visas i texter och mobila enheter är: km / h, cm / s, miles / h, fötter / s och mer, så länge de har formen längd / tid.
Den grekiska bokstaven "Δ" läses "delta" och används för att kort ange skillnaden mellan två kvantiteter..
Artikelindex
Medelhastigheten är en vektor, eftersom den är relaterad till lägesförändringen, som i sin tur kallas bläddra vektor.
Denna kvalitet representeras i fetstil eller med en pil ovanför bokstaven som anger storleken. I en dimension är emellertid den enda möjliga riktningen för x-axeln och därför kan vektornotationen undvikas.
Eftersom vektorer har storlek, riktning och avkänning indikerar en första titt på ekvationen att medelhastigheten kommer att ha samma riktning och känsla som förskjutningen..
Föreställ dig att partikeln i exemplet rör sig längs en rak linje. För att beskriva dess rörelse är det nödvändigt att ange en referenspunkt, som kommer att vara "ursprunget" och kommer att betecknas som O.
Partikeln kan röra sig mot eller bort från O, antingen till vänster eller till höger. Det kan också ta lång eller kort tid att komma till en viss position..
Storleken som har nämnts: position, förskjutning, tidsintervall och medelhastighet, beskriver partikelns beteende medan den rör sig. Det handlar om storheterna kinematik.
För att särskilja positionerna eller platserna till vänster om O används tecknet (-) och de till höger om O bär tecknet (+).
Medelhastigheten har en geometrisk tolkning som kan ses i följande bild. Det är linjens lutning som passerar genom punkterna P och Q. Vid skärning av kurvpositionen vs. tid vid två punkter är det en rak linje torkning.
För följande analys bör det beaktas att ttvå > t1. Det vill säga nästa ögonblick är alltid större än det nuvarande. På det här sättet ttvå - t1 är alltid positivt, vilket vanligtvis är vettigt dagligen.
Då bestäms tecknet på medelhastigheten av xtvå - x1. Observera att det är viktigt att vara tydlig med var punkten O-ursprunget är, eftersom detta är den punkt som partikeln sägs gå "till höger" eller "till vänster".
Antingen "framåt" eller "bakåt", som läsaren föredrar.
Om medelhastigheten är positiv betyder det att i genomsnitt värdet av "x”Ökar med tiden, även om det inte betyder att det kan ha minskat någon gång under den aktuella tidsperioden. - At -.
Men i globala termer, i slutet av tiden At, hon slutade med en större position än hon hade i början. Detaljerna i rörelsen ignoreras i denna analys..
Vad händer om medelhastigheten visar sig vara negativ? Då betyder det att partikeln slutar med en mindre koordinat än den som den började med. Ungefär flyttade han tillbaka. Låt oss titta på några numeriska exempel:
Exempel 1: Med tanke på de angivna start- och slutpositionerna anger du tecknet på medelhastigheten. Var rörde sig partikeln globalt??
yxa1 = 3 m; xtvå = 8 m
Svar: xtvå- x1 = 8 m - 3 m = 5 m. Positiv medelhastighet, partikel framåt.
b) x1 = 2 m; xtvå = -3 m
Svar: xtvå - x1 = -3 m - 2 m = -5 m. Negativ medelhastighet, partikeln rörde sig bakåt.
c) x1 = - 5 m; xtvå = -12 m
Svar: xtvå - x1 = -12 m - (-5 m) = -7 m. Negativ medelhastighet, partikeln rörde sig bakåt.
d) x1 = - 4 m; xtvå = 10 m
Svar: xtvå - x1 = 10 m - (-4m) = 14 m. Positiv medelhastighet, partikel framåt.
Kan medelhastigheten vara 0? Ja, så länge startpunkten och ankomstpunkten är desamma. Betyder detta att partikeln nödvändigtvis var i vila hela tiden??
Nej, det betyder bara att resan var tur och retur. Kanske reste det snabbt eller kanske väldigt långsamt. För nu är det inte känt.
Detta får oss att definiera en ny term: medelhastighet. I fysik är det viktigt att skilja mellan vektormängder och icke-vektormängder: skalar.
För partikeln som gjorde tur-och returresan är medelhastigheten 0, men det kan eller inte kan ha varit mycket snabb. För att ta reda på definieras medelhastigheten som:
Enheterna för medelhastighet är desamma som för medelhastighet. Den grundläggande skillnaden mellan båda storheterna är att medelhastigheten innehåller intressant information om partikelns riktning och känsla..
Å andra sidan ger medelhastigheten endast numerisk information. Med det är det känt hur snabbt eller långsamt partikeln rörde sig, men inte om den rörde sig framåt eller bakåt. Så det är en skalär storlek. Hur skiljer man dem när man betecknar dem? Ett sätt är att lämna fet stil för vektorerna eller genom att placera en pil på dem.
Och det är viktigt att notera att medelhastigheten inte behöver vara lika med medelhastigheten. För tur och retur är medelhastigheten noll, men medelhastigheten inte. Båda har samma numeriska värde när de alltid reser i samma riktning.
Du kör hem från skolan i lugn och ro vid 95 km / h i 130 km. Det börjar regna och saktar ner till 65 km / h. Han kommer äntligen hem efter att ha kört i 3 timmar och 20 minuter.
a) Hur långt är ditt hem från skolan?
b) Vad var medelhastigheten?
Svar:
a) Några preliminära beräkningar är nödvändiga:
Resan är uppdelad i två delar, det totala avståndet är:
d = dl + dtvå, med d1 = 130 km
t2 = 3,33 - 1,37 timmar = 1,96 timmar
Beräkning av dtvå:
dtvå = 65 km / h x 1,96 h = 125,4 km.
Skolan är avlägsen d1 + dtvå = 255,4 km hemifrån.
b) Nu kan vi hitta medelhastigheten:
Ingen har kommenterat den här artikeln än.