Hastighed vs gennemsnitlig hastighed
Hastighed er en meget vigtig egenskab diskuteret inden for området mekanik i fysik. Et objekts hastighed beskriver, hvor hurtigt objektet bevæger sig, og retningen på dets bevægelse. Den gennemsnitlige hastighed beskriver den samlede effektive hastighed for en bevægelse. Begge disse begreber er ret grundlæggende og meget vigtige i næsten enhver gren af fysik. I denne artikel skal vi diskutere, hvad hastighed og gennemsnitshastighed er, definitionerne af hastighed og gennemsnitshastighed, deres ligheder og endelig forskellen mellem hastighed og gennemsnitshastighed.
Velocity
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 af hastigheden alene kaldes hastighedsmodulet. Dette er lig med objektets hastighed. Den gennemsnitlige hastighed for et objekt er forskellen mellem den endelige og den indledende hastighed (separat i tre dimensioner) divideret med den samlede tid. Objektets hastighed er direkte relateret til objektets kinetiske energi. I klassisk mekanik er den kinetiske energi for et objekt halve gange massen ganget med kvadratets hastighed (Ek= ½ mv2). 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 rumtidskoordinat.
Gennemsnitlig hastighed
Gennemsnitlig hastighed er gennemsnittet af de øjeblikkelige hastigheder over en tidsperiode. Da dette er svært at få, anvendes en mere let 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 hastighed og gennemsnitshastighed? • Et objekts hastighed er en øjeblikkelig egenskab for en given bevægelse, mens gennemsnitshastigheden altid svarer til den samlede bevægelse mellem to punkter. • Et objekt kan have en værdi for hastighed, når forskydningen er nul, men den gennemsnitlige hastighed for ethvert objekt med nul forskydning er også nul. • Hastighedsvektoren ligger i objektets øjeblikkelige retning. Retningen for gennemsnitshastighed afhænger af startpunktet og forskydningen af objektet. Den gennemsnitlige hastighedsvektor er altid parallel med forskydningsvektoren. |