Formula kelajuan purata, bagaimana ia dikira dan diselesaikan senaman

The kelajuan purata Untuk zarah mudah alih ia ditakrifkan sebagai sebab antara variasi kedudukan yang dia alami dan selang masa yang digunakan dalam perubahan. Keadaan yang paling mudah adalah satu di mana zarah bergerak di sepanjang garis lurus yang diwakili oleh paksi x.

Katakan objek mudah alih menduduki kedudukan x₁ dan x₂ Pada masa t₁ dan t₂ masing -masing. Definisi kelajuan purata v_m Ia diwakili secara matematik seperti berikut:

Unit v_m Dalam sistem antarabangsa mereka adalah meter/kedua (m/s). Unit penggunaan biasa lain yang muncul dalam teks dan peranti mudah alih adalah: km/h, cm/s, batu/h, kaki/s dan banyak lagi, dengan syarat mereka adalah borang panjang/masa.

Surat Yunani "Δ" membaca "delta" dan digunakan untuk meringkaskan perbezaan antara dua kuantiti.

[TOC]

Ciri -ciri vektor kelajuan purata v_m

Kelajuan purata adalah ciri pergerakan penting. Sumber: Pixabay

Kelajuan purata adalah vektor, kerana ia berkaitan dengan perubahan kedudukan, yang seterusnya dikenali sebagai Anjakan vektor.

Kualiti ini diwakili dengan berani atau dengan anak panah di atas surat yang menunjuk magnitud. Walau bagaimanapun, dalam dimensi, satu -satunya arah yang mungkin ialah paksi x dan oleh itu dapat dibekalkan dengan notasi vektor.

Oleh kerana vektor mempunyai magnitud, arah dan makna, pandangan awal pada persamaan menunjukkan bahawa kelajuan purata akan mempunyai arah dan akal yang sama seperti anjakan.

Bayangkan zarah contoh yang bergerak di sepanjang garis lurus. Untuk menggambarkan pergerakan anda, perlu menunjukkan titik rujukan, yang akan menjadi "asal" dan akan dilambangkan sebagai atau.

Zarah boleh bergerak atau menghampiri atau, sama ada ke kiri atau ke kanan. Anda juga boleh menggunakan banyak atau sedikit masa untuk mencapai kedudukan tertentu.

Ia boleh melayani anda: Panas: Formula dan Unit, Ciri -ciri, Bagaimana Ia Diukur, Contohnya

Magnitud yang telah disebutkan: kedudukan, anjakan, selang waktu dan kelajuan purata, terangkan tingkah laku zarah semasa bergerak. Ini mengenai magnitud Kinematic.

Untuk membezakan kedudukan atau lokasi di sebelah kiri atau tanda (-) digunakan dan yang ditemui di sebelah kanan atau membawa tanda (+).

Kelajuan purata mempunyai tafsiran geometri yang dapat dilihat dalam angka berikut. Ia adalah cerun garis yang melewati titik p dan q. Semasa memotong kedudukan vs kedudukan. masa di dua mata, ia adalah garis pengeringan.

Tafsiran geometri kelajuan purata, sebagai cerun garis yang bergabung dengan titik P dan Q. Sumber: すじにく シチュー [CC0].

Tanda -tanda kelajuan purata

Untuk analisis berikut, ia mesti diambil kira bahawa t₂ > t₁. Iaitu, momen berikut selalu lebih besar daripada arus. Cara ini t₂ - t₁ Ia selalu positif, yang biasanya masuk akal setiap hari.

Maka tanda kelajuan purata akan ditentukan oleh x₂ - x₁. Perhatikan bahawa ia penting.

Atau "ke hadapan" atau "kembali", sebagai pembaca lebih suka.

Sekiranya kelajuan purata positif, ia bermaksud bahawa secara purata nilai "x"Meningkatkan dari masa ke masa, walaupun ini tidak bermakna ia dapat menurun pada suatu ketika pada masa yang dipertimbangkan - Δt -.

Walau bagaimanapun dalam istilah global, pada akhir zaman Δt, Dia berakhir dengan kedudukan yang lebih besar daripada yang dia ada pada awalnya. Butiran pergerakan diabaikan dalam analisis ini.

Anda boleh melayani anda: Undang -undang Ketiga Newton: Aplikasi, Eksperimen dan Latihan

Bagaimana jika kelajuan purata negatif? Nah, ini bermakna bahawa zarah berakhir dengan koordinat yang lebih kecil daripada yang dimulakannya. Mod Groso bergerak ke belakang. Mari lihat beberapa contoh berangka:

Contoh 1: Memandangkan kedudukan awal dan terakhir ditunjukkan, tunjukkan tanda kelajuan purata. Di manakah zarah bergerak di seluruh dunia?

a) x₁ = 3 m; x₂ = 8 m

Jawapan: x₂- x₁  = 8 m - 3 m = 5 m. Kelajuan purata positif, zarah bergerak ke hadapan.

b) x₁ = 2 m; x₂ = -3 m

Jawapan: x₂ - x₁ = -3 m -2 m = -5 m. Purata kelajuan negatif, zarah bergerak ke belakang.

 c) x₁  = - 5 m; x₂ = -12 m

Jawapan: x₂ - x₁   = -12 m -( -5 m) = -7 m. Purata kelajuan negatif, zarah bergerak ke belakang.

d) x₁  = - 4 m; x₂ = 10 m

Jawapan: x₂ - x₁  = 10 m - (-4m) = 14 m. Kelajuan purata positif, zarah bergerak ke hadapan.

Bolehkah kelajuan purata menjadi 0? Yeah. Selagi titik permulaan dan titik ketibaan adalah sama. Adakah ini bermaksud bahawa zarah semestinya berehat sepanjang masa?

Tidak, itu hanya bermaksud perjalanan itu adalah perjalanan. Mungkin dia mengembara dengan cepat atau mungkin perlahan -lahan. Buat masa ini ia tidak diketahui.

Kelajuan purata: magnitud skalar

Ini membawa kita untuk menentukan istilah baru: Kelajuan purata. Dalam fizik, penting untuk membezakan antara magnitud vektor dan magnitud yang tidak: skalar.

Untuk zarah yang membuat perjalanan bulat, kelajuan purata adalah 0, tetapi mungkin sangat cepat atau mungkin tidak. Untuk mengetahui, kelajuan purata ditakrifkan sebagai:

Unit kelajuan purata adalah sama dengan kelajuan purata. Perbezaan asas antara kedua -dua magnitud adalah bahawa kelajuan purata termasuk maklumat menarik mengenai arah dan arah zarah.

Ia boleh melayani anda: kondensat fermionik: sifat, aplikasi dan contoh

Sebaliknya, kelajuan purata hanya memberikan maklumat berangka. Dengan dia diketahui seberapa cepat atau perlahan zarah bergerak, tetapi tidak jika dia melakukannya ke hadapan atau ke belakang. Itulah sebabnya ia adalah magnitud skalar. Bagaimana membezakannya untuk menunjukkannya? Salah satu cara meninggalkan berani untuk vektor, atau meletakkan anak panah pada mereka.

Dan penting untuk diperhatikan bahawa kelajuan purata tidak perlu sama dengan kelajuan purata. Untuk perjalanan pusingan kelajuan purata adalah sifar, tetapi kelajuan purata tidak. Kedua -duanya mempunyai nilai berangka yang sama ketika selalu bergerak ke arah yang sama.

Latihan diselesaikan

Anda pulang dari sekolah secara senyap -senyap pada 95 km/j setiap 130 km. Mulakan hujan dan mengurangkan kelajuan hingga 65 km/j. Dia akhirnya pulang selepas memandu selama 3 jam dan 20 minit.

a) Sejauh mana rumah sekolah anda?

b) Berapakah kelajuan purata?

Jawapan:

a) Beberapa pengiraan sebelumnya diperlukan:

Perjalanan dibahagikan kepada dua bahagian, jarak keseluruhan adalah:

D = D1+ D₂, Dengan d1 = 130 km

Jumlah masa adalah 3 jam dan 20 minit = 3 + 1/3 jam = 10/3 jam = 3.33 h (perlu meletakkan unit yang sama untuk masa, dalam jam ini sesuai).

T2 = 3.33 - 1.37 jam = 1.96 jam

Pengiraan d_2:

d₂ = 65 km/h x 1.96 H = 125. 4 km.

Sekolah adalah d1+ d₂ = 255.4 km dari rumah.

b) Sekarang anda dapat mencari kelajuan purata:

Rujukan

1. Giancoli, d. Fizik. Prinsip dengan aplikasi. Edisi keenam. Prentice Hall. 21-22.
2. Resnick, r. (1999). Fizikal. Jilid 1. Edisi ketiga dalam bahasa Sepanyol. Mexico. Syarikat Editorial Continental s.Ke. daripada c.V. 20-21.
3. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fizik untuk Sains dan Kejuruteraan. Jilid 1. 7ma. Edisi. Mexico. Editor Pembelajaran Cengage. 21-23.