Okamžitá vs. priemerná rýchlosť
Rýchlosť je veľmi dôležitý pojem, o ktorom sa diskutuje v mechanike. Mnoho vlastností objektu, ako je kinetická energia a viskozita, závisí od rýchlosti objektu. Koncept rýchlosti je široko používaný v oblastiach, ako je kinetika, kinematika, dynamika, astrofyzika a dokonca aj inžinierstvo. Aby ste v takýchto oblastiach vynikli, je nevyhnutné správne porozumieť pojmom okamžitá rýchlosť a priemerná rýchlosť. V tomto článku budeme diskutovať o tom, čo je okamžitá rýchlosť a priemerná rýchlosť, ich podobnosti, definície okamžitej rýchlosti a priemernej rýchlosti a nakoniec rozdiel medzi priemernou rýchlosťou a okamžitou rýchlosťou.
Čo je okamžitá rýchlosť?
Človek musí najprv pochopiť pojem rýchlosť, aby správne pochopil pojem okamžitej rýchlosti. Rýchlosť je fyzikálna veličina telesa. Okamžitá rýchlosť môže byť daná ako okamžitá rýchlosť objektu so smerom, ktorým sa objekt v danom okamihu pohybuje. V newtonovskej mechanike je rýchlosť definovaná ako rýchlosť zmeny posunu. Rýchlosť aj posun sú vektory. Majú kvantitatívnu hodnotu a smer. Samotná kvantitatívna hodnota rýchlosti sa nazýva modul rýchlosti. To sa rovná rýchlosti objektu. Rýchlosť objektu priamo súvisí s kinetickou energiou objektu. Teória relativity navrhuje pokročilejšiu verziu, o ktorej sa tu nehovorí. Teória relativity tiež naznačuje, že pozorovaná hmotnosť objektu sa zvyšuje, keď sa zvyšuje rýchlosť objektu. Rýchlosť objektu závisí len od zmien časopriestorových súradníc objektu. Okamžitá rýchlosť objektu je vzdialenosť, ktorú objekt prekonal za nekonečne malý čas. Toto je matematicky označené ako dx/dt, kde x je vektor posunutia. Okamžitú rýchlosť možno považovať za rýchlosť, ktorú objekt okamžite cíti. Okamžitá rýchlosť je funkciou času. Pre objekt umiestnený pod sieťovú silu sa okamžitá rýchlosť vždy mení. Pre objekt pohybujúci sa konštantnou rýchlosťou je okamžitá rýchlosť konštantná.
Čo je priemerná rýchlosť?
Priemerná rýchlosť je priemer okamžitých rýchlostí za určité časové obdobie. Keďže je to ťažké získať, na výpočet priemernej rýchlosti sa používa jednoduchá metóda. Priemerná rýchlosť pohybu je celková vzdialenosť, ktorú objekt prejde, vydelená časom cesty. Ak je dráha objektu priamka, dá sa ľahko získať vektor pre priemernú rýchlosť. Ďalšou metódou na získanie priemernej rýchlosti je integrácia okamžitej rýchlosti s ohľadom na čas cesty. Získa sa tak vzdialenosť, ktorú objekt prejde. Vydelením tohto množstva časom stráveným na ceste sa dá vypočítať priemerná rýchlosť.
Aký je rozdiel medzi priemernou rýchlosťou a okamžitou rýchlosťou?
• Pre danú cestu je okamžitá rýchlosť funkciou času, ale priemerná rýchlosť je konštantná.
• Vektor priemernej rýchlosti je vždy v smere posunu. Preto je priemerná rýchlosť nezávislá od cesty, ale vektor okamžitej rýchlosti závisí od prejdenej dráhy.
