PROSJEČNA BRZINA: KAKO JE IZRAČUNATI I PRIMJERI - FIZIČKA - 2024

Prosječna brzina ili prosječna brzina je definirana kao kvocijent između prostora putovao i vrijeme koristi za putovanja tom prostoru. Brzina je temeljna količina, kako u fizici, tako i u svakodnevnom životu ljudi. Prisutan je u gotovo svakom aspektu života ljudi.

Ova prisutnost brzine posebno je uočljiva u današnjem društvu, gdje raste potražnja za neposrednošću. Naravno, brzina je također suštinski povezana s mnoštvom fizičkih pojava. Nekako svi ljudi imaju intuitivnu predstavu, manje ili više ispravnu, o konceptu brzine.

Treba razlikovati prosječnu brzinu i trenutačnu brzinu. Trenutačna brzina je brzina koju tijelo nosi u određenom trenutku, dok je prosječna brzina kvocijent između pomaka i vremena.

Nadalje, treba napomenuti da je brzina skalarna količina; to jest, ima smjer, smisao i modul. Na taj se način brzina primjenjuje u jednom smjeru.

U međunarodnom se sustavu brzina mjeri u metrima u sekundi (m / s), iako se u svakodnevnom životu često koriste druge jedinice, poput kilometara na sat (km / h).

Kako to izračunati?

Izračun prosječne brzine izvodi se iz sljedećeg izraza:

v _m = ∆s / ∆t = (s _{f -} s ₀) / (t _{f -} t ₀)

U ovoj jednadžbi v _m je srednja brzina, ∆s je priraštaj pomaka i ∆t je priraštaj vremena. S druge strane, s _f i s ₀ su konačni i početni pomak, respektivno; dok su t _f i t ₀ krajnje i početno vrijeme, respektivno.

Drugi izraz za izračunavanje prosječne brzine je:

v _m = s _t / t _t

U ovom izrazu s _t je ukupni pomak i _{t t} ukupno vrijeme uloženo u stvaranje tog pomaka.

Kao što se može vidjeti u ovom proračunu, uzimaju se u obzir samo ukupni pomak i ukupno iskorišteno vrijeme u njemu, bez ikakvog vremena da je potrebno uzeti u obzir kako je došlo do tog pomaka.

Niti je potrebno znati je li se tijelo ubrzalo, zaustavilo ili putovalo cijelom brzinom konstantnom brzinom.

Često će možda biti potrebno obrnuto izračunati da bi se utvrdilo ukupno pomicanje od prosječne brzine i ukupnog potrebnog vremena.

U tom slučaju trebate riješiti pomicanje prve jednadžbe da biste dobili izraz koji omogućava da se izračuna:

∆s = v _m ∙ ∆t

Isto bi se moglo učiniti ako je potrebno izračunati vrijeme korišteno u pokretu koji se obavlja s poznatom prosječnom brzinom:

∆t = v _m ∙ ∆s

Mjerne jedinice za brzinu

Brzina se može izraziti u različitim jedinicama. Kao što je gore spomenuto, u Međunarodnom sustavu jedinica za mjerenje je brojilo u sekundi.

Međutim, ovisno o kontekstu, može biti prikladnije ili praktičnije koristiti druge jedinice. Tako se u slučaju prijevoznih sredstava obično koristi kilometar na sat.

Sa svoje strane, u anglosaksonskom sustavu jedinica koriste stopalo u sekundi (ft / s) ili milju na sat (mph) u slučaju prijevoznih sredstava.

U pomorskoj plovidbi najčešće se koristi čvor; S druge strane, u zrakoplovstvu se ponekad koristi Machov broj, koji je definiran kao kvocijent između brzine tijela i brzine zvuka.

Primjeri izračunavanja prosječne brzine

Prvi primjer

Tipičan primjer gdje će možda biti potrebno izračunati prosječnu brzinu je putovanje između dva odvojena grada.

Pretpostavimo slučaj u kojem je poznat i ukupni pomak (koji se ne mora podudarati s udaljenostima između dva grada) na putu između dva grada - na primjer, 216 kilometara - kao i vrijeme provedeno na tom putovanju. -primjer, tri sata-.

Izračun prosječne brzine izvršio bi se ovako:

v _m = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 km / h

Ako želite izraziti brzinu u jedinicama Međunarodnog sustava, trebali biste provesti sljedeću pretvorbu:

v _m = 72 km / h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, jer je kilometar tisuću metara, a sat ima 3600 sekundi.

Drugi primjer

Drugi praktični slučaj izračunavanja prosječne brzine je kada je u određenom vremenskom periodu napravljeno nekoliko pokreta.

Pretpostavimo da je žena koja je biciklom napravila nekoliko putovanja tijekom nekoliko dana i želi znati kolika je prosječna ukupna brzina putovanja.

Žena je tijekom sljedećih dana priješla sljedeće udaljenosti: 30 kilometara, 50 kilometara, 40 kilometara i 20 kilometara.

Primijenjena vremena bila su sljedeća: sat i pol, dva sata i pol, 2 sata i pol i sat i pol. Tada se dobivena prosječna brzina izračunava na sljedeći način:

v _m = (30 + 50 + 40 + 20) / (1,5 + 2,5 + 2,5 + 1,5) = 17,5 km / h

Primjeri prosječne brzine

Možda će biti zanimljivo znati neke primjere prosječnih brzina putovanja kako biste imali intuitivniju predstavu o različitim vrijednostima koje brzina može potrajati.

U slučaju da osoba hoda, vrijednost njegove prosječne brzine smatra se 5 kilometara na sat. Ako ta ista osoba trči, može dostići pola te prosječne brzine.

Prosječna brzina bicikliste amatera može se procijeniti na oko 16 kilometara na sat, dok za profesionalnog biciklista na cesti prosječna brzina dostiže vrijednost od 45 kilometara na sat.

Uragani kategorije 1 mogu imati prosječnu brzinu od 119 kilometara na sat. Napokon, prosječna orbitalna brzina Zemlje oko Sunca iznosi 107.218 kilometara na sat.

Reference

1. Brzina (nd). U Wikipediji. Preuzeto 23. travnja 2018. s en.wikipedia.org.
2. Brzina (nd). U Wikipediji. Preuzeto 23. travnja 2018. s es.wikipedia.org.
3. Kilometar na sat (na). U Wikipediji. Preuzeto 23. travnja 2018. s es.wikipedia.org.
4. Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. Feynmanova predavanja iz fizike.
5. Elert, Glenn. "Brzina i brzina". Hypertextbook fizike. Preuzeto 23. travnja 2018.