Øjeblikkelig vs gennemsnitlig hastighed
Hastighed er et meget vigtigt koncept diskuteret i mekanik. Mange egenskaber ved et objekt, såsom den kinetiske energi og viskositet, afhænger af objektets hastighed. Hastighedsbegrebet er vidt brugt inden for områder som kinetik, kinematik, dynamik, astrofysik og endda teknik. Det er vigtigt at have en ordentlig forståelse af begreberne øjeblikkelig hastighed og gennemsnitshastighed for at udmærke sig i sådanne felter. I denne artikel skal vi diskutere, hvad øjeblikkelig hastighed og gennemsnitshastighed er, deres ligheder, definitionerne af øjeblikkelig hastighed og gennemsnitshastighed og til sidst forskellen mellem gennemsnitshastighed og øjeblikkelig hastighed.
Hvad er øjeblikkelig hastighed?
Man skal først forstå begrebet hastighed for at forstå begrebet øjeblikkelig hastighed korrekt. Hastighed er en fysisk mængde af en krop. Den øjeblikkelige hastighed kan gives som objektets øjeblikkelige hastighed med den retning, objektet bevæger sig i det øjeblik. I Newtonian mekanik defineres hastigheden som hastigheden for ændring af forskydning. Både hastighed og forskydning er vektorer. De har en kvantitativ værdi og en retning. Den kvantitative værdi alene af hastigheden kaldes hastighedsmodul. Dette er lig med objektets hastighed. Objektets hastighed er direkte relateret til objektets kinetiske energi. Relativitetsteorien antyder en mere avanceret version, som ikke diskuteres her. Relativitetsteorien antyder også, at den observerede masse af et objekt øges, når objektets hastighed øges. Hastigheden af et objekt afhænger kun af ændringerne i objektets rum-tidskoordinat. Objektets øjeblikkelige hastighed er afstanden, som objektet har kørt i en uendelig tid. Dette betegnes matematisk som dx / dt, hvor x er forskydningsvektoren. Den øjeblikkelige hastighed kan betragtes som den hastighed, som objektet øjeblikkeligt føler. Den øjeblikkelige hastighed er en funktion af tiden. For et objekt placeret under en nettokraft ændres den øjeblikkelige hastighed altid. For et objekt, der bevæger sig med en konstant hastighed, er den øjeblikkelige hastighed en konstant.
Hvad er gennemsnitshastighed?
Gennemsnitlig hastighed er gennemsnittet af de øjeblikkelige hastigheder over en tidsperiode. Da dette er svært at få, bruges en nem metode til at beregne den gennemsnitlige hastighed. Den gennemsnitlige hastighed for en bevægelse er den samlede afstand, der er rejst af objektet divideret med den tid, det tager for rejsen. Hvis objektets sti er en lige linje, kan der let opnås en vektor for den gennemsnitlige hastighed. En anden metode til at opnå den gennemsnitlige hastighed er at integrere den øjeblikkelige hastighed med hensyn til tid til rejsen. Dette giver den afstand, som objektet har rejst. Ved at dividere denne mængde med den tid, det tager for rejsen, kan den gennemsnitlige hastighed beregnes.
Hvad er forskellen mellem gennemsnitshastighed og øjeblikkelig hastighed? • For en given rejse er den øjeblikkelige hastighed en funktion af tiden, men den gennemsnitlige hastighed er en konstant. • Vektoren af den gennemsnitlige hastighed er altid i forskydningsretningen. Derfor er den gennemsnitlige hastighed sti-uafhængig, men den øjeblikkelige hastighedsvektor afhænger af den valgte sti. |