Cum să găsiți o viteză medie: 12 pași (cu ilustrații)

Pentru a calcula viteza medie, trebuie să cunoașteți valoarea mișcării și a timpului total. Amintiți-vă că viteza este dată ca o valoare numerică și direcție (deci indicați direcția în răspuns). Dacă accelerarea permanentă este dată în sarcină, calculați viteza medie va fi chiar mai ușoară.

Pași

Partea 1 din 2:

Calculul vitezei și a timpului mediu

unu. Amintiți-vă că rata este dată ca o valoare numerică și direcție. Viteza descrie viteza de schimbare a poziției corpului, precum și direcția în care se mișcă acest corp. De exemplu, 100 m / s (sud).

Valorile specificate atât de valoarea numerică, cât și de direcția sunt numite Vector magnitudini. Deasupra valorilor vectoriale Puneți pictograma sub formă de săgeți. Ele diferă de valorile scalare care sunt date excepțional de o valoare numerică. De exemplu, V - Aceasta este viteza.
În sarcinile științifice, se recomandă utilizarea unităților de mișcare metrică (metri, kilometri și așa mai departe), iar în viața de zi cu zi, utilizați orice unități convenabile de măsurare.

Imagine intitulată Calculează viteza medie Pasul 2

2. Găsiți o mișcare comună, adică distanța și direcția dintre punctele inițiale și celend. De exemplu, luați în considerare organismul care se deplasează la o viteză constantă într-o direcție.

De exemplu, racheta a fost lansată în direcția nordică și sa mutat în 5 minute cu o viteză constantă de 120 de metri pe minut. Pentru a calcula mișcarea generală, utilizați formula S = VT: (5 minute) (120 m / min) = 600 m (nord).

Dacă o accelerare constantă este dată în sarcină, utilizați formula S = VT + ½at (în următoarea secțiune descrie o modalitate simplificată de a lucra cu accelerație constantă).

Imagine intitulată Calculează viteza medie Pasul 3

3. Găsiți timpul total în cale. În exemplul nostru, racheta se mișcă timp de 5 minute. Viteza medie poate fi exprimată în orice unitate de măsurare, dar în unitățile de sistem internaționale, viteza este măsurată în metri pe secundă (m / s). Convertiți momentele pe al doilea: (5 minute) x (60 secunde / minut) = 300 de secunde.

Chiar și în sarcina științifică, timpul este dat în ore sau alte unități de măsură, este mai bine să calculați mai întâi viteza și apoi să o convertiți la m / s.

Imagine intitulată Calculați viteza medie Pasul 4

4. Calculați viteza medie. Dacă știți valoarea în mișcare și timpul total pe cale, calculați viteza medie cu formula V_cf = Δs / Δt. În exemplul nostru, viteza medie a rachetei este de 600 m (nord) / (300 secunde) = 2 m / s (nord).

Nu uitați să indicați direcția de mișcare (de exemplu, "înainte" sau "Nord").

În formula V_cf = Δs / Δt Simbolul "Delta" (δ) înseamnă "schimbare de valoare", adică Δs / Δt înseamnă "schimbarea în timp".

Viteza medie poate fi înregistrată ca V_cf sau ca v cu o caracteristică orizontală de sus.

Imagine intitulată Calculează viteza medie Pasul 5

cinci. Rezolvarea unor sarcini mai complexe, de exemplu, dacă corpul se rotește sau accelerează nu este constantă. În aceste cazuri, viteza medie este încă calculată ca raport de mișcare generală la timpul total. Nu contează ce se întâmplă cu corpul dintre punctele inițiale și celend. Iată câteva exemple de sarcini cu aceeași mișcare comună și timp general (și, în consecință, aceeași viteză medie).

Anna merge la vest cu o viteză de 1 m / s timp de 2 secunde, apoi a accelerat instantaneu la 3 m / s și continuă să meargă la vest timp de 2 secunde. Mișcarea sa generală este (1 m / s) (2 c) + (3 m / s) (2 s) = 8 m (vest). Timp total de călătorie: 2 C + 2 C = 4 s. Viteza medie: 8 m / 4 s = 2 m / s (vest).

Boris merge la vest cu o viteză de 5 m / s timp de 3 secunde, apoi se desfășoară și merge la est la o viteză de 7 m / s timp de 1 secundă. Putem lua în considerare mișcarea de est ca o "mișcare negativă" la vest, astfel încât mișcarea generală este egală cu (5 m / s) (3 s) + (-7 m / s) (1 s) = 8 metri. Timpul total este de 4 s. Viteza medie este de 8 m (vest) / 4 c = 2 m / s (vest).

Julia trece de la 1 metru la nord, apoi durează la 8 metri spre vest și apoi trece de la 1 metru sud. Timpul total pe drum este de 4 secunde. Desenați schema acestei mișcări pe hârtie și veți vedea că se termină la 8 metri la vest de punctul de plecare, adică mișcarea generală este de 8 m. Timpul total al drumului a fost de 4 secunde. Viteza medie este de 8 m (vest) / 4 c = 2 m / s (vest).

Partea 2 din 2:

Calculul vitezei medii la o accelerație constantă

unu. Acordați atenție vitezei inițiale și accelerației constante. De exemplu: ciclistul începe să se deplaseze la o viteză de 5 m / s și cu o accelerație constantă de 2 m / s. Dacă timpul total a fost de 5 secunde, atunci care este viteza medie a ciclismului?

Dacă nu înțelegeți unitatea de măsurare m / s, scrieți-l ca m / s / s sau ca un metru pe secundă pe secundă. Accelerația 2 m / s / s înseamnă că viteza ciclismului crește cu 2 m / s pe secundă.

Imagine intitulată Calculează viteza medie Pasul 7

2. Utilizarea accelerației, găsiți viteza finală. Accelerarea este viteza schimbărilor de viteză. Puteți desena o masă și puteți utiliza valoarea accelerației, pentru a găsi viteza finală la diferite intervale de timp. În exemplul nostru, este necesar să găsiți viteza la t = 5 c, dar vom construi o masă mare, astfel încât să aveți un proces mai bun de înțelegere.

La început (t = 0), ciclistul se plimba la o viteză de 5 m / s.

După 1 s (t = 1), ciclistul conduce la o viteză de 5 m / s + la = 5 m / s + (2 m / s) = 7 m / s.

După 2 s (t = 2), ciclistul conduce la o viteză de 5 + (2) (2) = 9 m / s.

După 3 s (t = 3), ciclismul se plimbă la o viteză de 5 + (2) (3) = 11 m / s.

După 4 s (T = 4), ciclismul plimbări cu o viteză de 5 + (2) (4) = 13 m / s.

După 5 s (t = 5), ciclismul plimbări cu o viteză de 5 + (2) (5) = 15 m / s.

Imagine intitulată Calculează viteza medie Pasul 8

3. Utilizați următoarea formulă pentru a calcula viteza de mijloc. Numai dacă accelerația este în mod constant, atunci viteza medie este egală cu jumătate din cantitatea de viteze inițiale și finale: (V_N + V_La) / 2. În exemplul nostru, viteza inițială a V_N = 5m / s, și viteza finală v_La = 15 m / s. Rata medie a ciclismului este egală cu (15 m / s + 5 m / s) / 2 = (20 m / s) / 2 = 10 m / s (dreapta).

Nu uitați să specificați direcția (în acest caz "dreapta").

Viteza inițială poate fi desemnată ca v₀, Și ultimul ca v.

Imagine intitulată Calculează viteza medie Pasul 9

4. Explicarea formulei. Pentru a găsi o viteză medie, este necesar să se calculeze viteza corpului la fiecare interval de timp, să pliați rezultatele obținute și să împărțiți această sumă cu numărul de intervale de timp. Cu toate acestea, este lungă și plictisitoare. În schimb, să găsim viteza medie de numai două (orice) intervale de timp.

Imagine intitulată Calculați viteza medie Pasul 10

cinci. Utilizați tabelul de mai sus de viteze finite la diferite puncte în timp. Luați în considerare câteva perechi de lacune temporare: (t = 0, t = 5), (t = 1, t = 4) sau (t = 2, t = 3). Dacă doriți, verificați procesul cu valori fracționate t.

Indiferent de intervale de timp pe care le selectați, veți obține aceeași valoare a vitezei medii. De exemplu, (5 + 15) / 2 = (7 + 13) / 2 = (9 + 11) / 2 = 10 m / s (dreapta).

Imagine intitulată Calculați viteza medie Pasul 11

6. Dacă am calculat viteza corpului la fiecare dată când am primi o viteză medie în prima jumătate a drumului și viteza medie în a doua jumătate a drumului. Deoarece intervalele temporare în fiecare jumătate de număr egal, atunci nu veți pierde valori de viteză pe tot parcursul căii (adică, ca rezultat, toate vitezele vor fi luate în considerare).

Deoarece viteza medie dintre cele două intervale rămâne constantă, rata medie totală este egală cu viteza medie între oricare două intervale.

Putem găsi o viteză obișnuită obișnuită, examinând viteza în oricare două intervale, de exemplu, viteza inițială și finală. În exemplul nostru: (5 + 15) / 2 = 10 m / s (dreapta).

Imagine intitulată Calculează viteza medie Pasul 12

7. Fundamentarea matematică a formulei. Apoi, concluzia matematică a formulei.

S = V_NT + ½ este (mai corect scrie δs și Δt).

Velocity medie V_cf = S / t.

V_cf = S / t = v_N + ½ este

La = V_La - V_N

V_cf = V_N + ½ (V_La - V_N).

V_cf = V_N + ½v_La - ½v_N = ½v_N + ½v_La = (V_N + V_La) / 2.

sfaturi

Viteza este diferită de "valoarea vitezei", deoarece viteza este valoarea vectorială. Valorile vectoriale sunt determinate atât de valoarea cât și de direcția și de valorile scalare numai de valoarea.
Dacă corpul se deplasează înainte și înapoi, puteți utiliza numere pozitive pentru a prezenta o direcție (de exemplu, înainte) și numere negative pentru a prezenta mișcarea în cealaltă direcție (de exemplu, înapoi). Scrieți-l în partea de sus a muncii dvs., astfel încât profesorul să înțeleagă calculele dvs.

Cum să găsiți viteza medie

Pași

sfaturi

Articole similare