- Карактеристике средњег вектора брзине в
- Знакови средње брзине
- Просечна брзина: скаларна количина
- Вежба решена
- Референце
Просечна брзина за честице креће се дефинише као однос између варијације положаја да доживљава и временског интервала који се користи у промени. Најједноставнија ситуација је она у којој се честица креће правом линијом представљеном оси к.
Претпоставимо да покретни објект заузима положаје к 1 и к 2 у тренуцима т 1 и т 2 . Дефиниција средње брзине в м представљена је математички овако:
Јединице в м у Међународном систему су метри / секунде (м / с). Остале најчешће коришћене јединице које се појављују у текстовима и мобилним уређајима су: км / х, цм / с, миље / х, фт / с и више, све док су у облику дужине / времена.
Грчко слово "Δ" чита се "делта" и користи се за кратко означавање разлике између две количине.
Карактеристике средњег вектора брзине в
Просечна брзина је важна карактеристика покрета. Извор: Пикабаи
Просечна брзина је вектор, будући да је повезана са променом положаја, која је заузврат позната и као вектор померања.
Овај квалитет представљен је подебљано или стрелицом изнад слова која означава величину. Међутим, у једној димензији, једини могући смер је смер оси к и стога се може изоставити векторска нотација.
Пошто вектори имају магнитуду, смер и смисао, почетни поглед на једначину указује да ће просечна брзина имати исти правац и смисао као и помицање.
Замислимо да се честица у примеру креће дуж равне линије. Да бисмо описали његово кретање, потребно је навести референтну тачку, која ће бити "порекло" и која ће бити означена као О.
Честица се може кретати према или удесно од О, било лево или десно. Такође може потрајати кратко или дуже време да се досегне одређено место.
Наведене величине: положај, помицање, временски интервал и просјечна брзина описују понашање честице док се креће. То су кинематичке количине.
Да бисте разликовали положаје или локације лево од О, користи се знак (-), а они десно од О носе знак (+).
Просечна брзина има геометријску интерпретацију која се може видети на следећој слици. То је нагиб линије која пролази кроз тачке П и К. При сечењу положаја кривуље вс. време у две тачке, то је секантна линија.
Геометријска интерпретација просечне брзине као нагиб линије која спаја тачке П и К. Извор: し し に く シ チ ュ ュ.
Знакови средње брзине
За наредну анализу мора се узети у обзир да је т 2 > т 1 . Односно, следећи тренутак је увек већи од тренутног. На овај начин је т 2 - т 1 увек позитиван, што обично има смисла на дневној основи.
Тада ће знак средње брзине бити одређен знаком к 2 - к 1 . Имајте на уму да је важно бити јасно где је тачка О - порекло - јер је то тачка у односу на коју се каже да честица иде „десно“ или „лево“.
Или „напријед“ или „уназад“, како читалац воли.
Ако је средња брзина позитивна, то значи да се у просеку вредност „к“ повећава са временом, мада то не значи да се можда смањила у неком моменту у разматраном временском периоду - Δт -.
Међутим, глобално гледано, на крају времена Δт завршила је са већим положајем него што је имала на почетку. Детаљи покрета се занемарују у овој анализи.
Шта ако је просечна брзина негативна? То значи да се честица завршава мањом координатом од оне са којом је започела. Грубо се вратио назад. Погледајмо неколико нумеричких примера:
Пример 1 : С обзиром на назначене почетне и завршне позиције, назначите знак средње брзине. Где се честица кретала глобално?
а) к 1 = 3 м; к 2 = 8 м
Одговор : к 2 - к 1 = 8 м - 3 м = 5 м. Позитивном средњом брзином, честица се креће напријед.
б) к 1 = 2 м; к 2 = -3 м
Одговор : к 2 - к 1 = -3 м - 2 м = -5 м. Негативна средња брзина, честица се померала уназад.
ц) к 1 = - 5 м; к 2 = -12 м
Одговор : к 2 - к 1 = -12 м - (-5 м) = -7 м. Негативна средња брзина, честица се померала уназад.
д) к 1 = - 4 м; к 2 = 10 м
Одговор : к 2 - к 1 = 10 м - (-4м) = 14 м. Позитивном средњом брзином, честица се креће напријед.
Може ли просечна брзина бити 0? Да, све док су почетна и тачка доласка иста. Да ли то значи да је честица читаво време била у стању мировања?
Не, то само значи да је путовање било усмерено. Можда је путовао брзо или можда врло споро. За сада није познато.
Просечна брзина: скаларна количина
Ово нас води до дефинисања новог израза: просечна брзина. У физици је важно разликовати између векторских величина и невекторских величина: скаларе.
За честицу која је направила повратно путовање, просечна брзина је 0, али може или не мора бити веома брза. Да бисте то сазнали, просечна брзина је дефинисана као:
Јединице за просечну брзину су исте као и јединице за просечну брзину. Темељна разлика између ове две количине је у томе што просечна брзина укључује занимљиве информације о правцу и смеру честице.
Уместо тога, просечна брзина даје само нумеричке информације. Помоћу њега се зна колико се брзо или споро кретала честица, али не и да ли се померала напријед или назад. То је скаларна количина. Како их разликовати када их означујемо? Један од начина је остављање подебљаних вектора или постављањем стрелице на њих.
И важно је напоменути да просечна брзина не мора бити једнака просечној брзини. За кружно путовање просечна брзина је нула, али просечна брзина није. Обоје имају исту бројчану вредност када увек путујете у истом правцу.
Вежба решена
Возите се кући из школе лагано, са 95 км / х, на 130 км. Почиње киша и успорава до 65 км / х. Напокон се враћа кући након вожње у трајању од 3 сата и 20 минута.
а) Колико је ваш дом удаљен од школе?
б) Која је била средња брзина?
Одговори:
а) Неке прелиминарне калкулације су неопходне:
Путовање је подељено у два дела, укупна удаљеност је:
д = д1 + д 2 , са д1 = 130 км
т2 = 3,33 - 1,37 сати = 1,96 сати
Прорачун д 2:
д 2 = 65 км / хк 1,96 х = 125,4 км.
Школа је д1 + д 2 = 255,4 км од куће.
б) Сада се може наћи средња брзина:
Референце
- Гианцоли, Д. Физика. Принципи са апликацијама. Шесто издање. Прентице Халл. 21-22.
- Ресницк, Р. (1999). Физички. Свезак 1. Треће издање на шпанском језику. Мексико. Цомпаниа редакција Цонтинентал СА де ЦВ 20-21.
- Серваи, Р., Јеветт, Ј. (2008). Физика за науку и инжењерство. Свезак 1. 7 ма. Едитион. Мексико. Повежите уреднике учења. 21-23.