Мгновенная скорость это в физике определение: Мгновенная скорость и ускорение это

Как правильно найти среднюю и мгновенную скорость?

Оглавление

Время чтения:  6 минут

1 394

Определение

Скорость — это термин, который характеризует изменение заданной координаты в движении.

В ситуации, когда координаты изменяют свое положение относительно оси, следовательно, их материальная точка будет находится в процессе движения.

Средняя скорость — это величина векторного типа, которая имеет определенное числовое равенство относительно перемещения совершаемого  в конкретную единицу времени, и направлена совместно я с векторным  перемещением.

Средняя скорость – довольно простое понятие в разделе кинематика.

Определение

Следовательно, средняя скорость – это конкретная величина, которая равна отношению пройденного пути, к величине времени, за которое данный путь пройден телом.

\[v_{\mathrm{cp}}=\frac{S}{t}\]

Основные моменты, на которые следует уделить внимание при определении средней скорости:

• Необходимое время, которое учитывается, когда тело в процессе движения может делать кратковременные остановки;
• Определение правильной величины средней скорость тела, которое начинает движение в пункте А и оканчивает его в пункте В. Но в процессе движения, может повернуть несколько раз обратно, а затем снова продолжает движение в заданном направлении, двигаясь в пункт В.

Модуль для определения средней скорости движения вычисляется по следующей формуле: V=s/t.

Определение

Мгновенная скорость — это некий числовой предел, к которому стремится показатель средней скорости.

Мгновенная скорость, как правило, характеризует заданное движение точки в конкретный и определенный момент времени.

Для любой категории характерно бесконечное количество точек. Потому что каждый временной интервал включает в себя бесконечное количество мгновений.

Когда сам временной интервал стремится к нулевому значению, то он автоматически преобразуется в мгновение.

Формула

Мгновение скорости можно определить по следующей формуле: v=s/Δt
где:
v – скорость мгновения, м/с
s – движение, перемещение тела, м ( если Δt→0 )
Δt – временной интервал, который стремится к нулевому значению, с.

Стоит отметить, что мгновенная скорость – это величина, которая изображена как вектор. Она равняется отношению движения к временному интервалу. А именно: промежуток времени, за который данное перемещение происходит, при условии, что временной интервал стремится к нулевому значению.

Временной интервал движения тела –  это всегда скляр с положительным значением. Поэтому мгновенная скорость и ее векторное значение,  всегда сонаправлено с перемещением, которое имеет значение стремящееся к нулю.

Нет времени решать самому?

Наши эксперты помогут!

Контрольная

| от 300 ₽ |

Реферат

| от 500 ₽ |

Курсовая

| от 1 000 ₽ |

Направление и перемещение действия средней и мгновенной скорости относительно координатной оси

Средняя скорость всегда направлена вместе с перемещением:

Для мгновенной скорости характерно движение в конкретный момент времени.

Направление векторной скорости, которая обозначается как: υ расположено по касательной, относительно криволинейной траектории.

Так как непрерывное малое перемещение однозначно совпадает с бесконечно малым элементом траектории.

Примеры решения задач по определению мгновенной и средней скорости

Пример №1:

Имеет ли способность мгновенная скорость, изменять свое значение только относительно направления, при этом не меняя модульную величину.

Используя основные термины и формулы, решим данную задачу. При решении необходимо рассмотреть пример:

• Движение тела происходит по криволинейной траектории. На ней необходимо обозначить начальный и конечный пункты, а именно: точки А и В.
• Далее нужно обозначить основное направление мгновенной скорости в заданных ранее точках.
• Следует помнить, что мгновенная скорость имеет направление относительно касательной по траектории.
• Расстояние и скорость имеют одинаковые значения  по модулю и, следовательно, равны 5 м/с.

\[\left|\vec{V}_{A}\right|=\left|\vec{V}_{B}\right|=5 \frac{м}{c}\]

Следующее равенство вида: \[\vec{V}_{A}=\vec{V}_{B}\] будет неверным. Так как скорость – является векторной величиной. Поэтому очень важно задать не только числовое значение, но направление по которому будет осуществляться движение.

В случае, когда \[\vec{V}_{A}=\vec{V}_{B}\] можно составить равенство следующего вида:\[\vec{V}_{A}-\vec{V}_{B}=0\] однако определив вектор разности значений \[\Delta \vec{V}\], можно сделать вывод, что его значение не равно нулевому.

Следовательно, \[\vec{V}_{A} \neq \vec{V}_{B}\], другими словами мгновенная скорость может быть равна нулевому значению и быть равной по модулю. Однако, при этом различаться по основному направлению движения.

Пример №2:

Возможно ли изменение по модульному значению мгновенной скорости, но при этом направление остается неизменным.

Алгоритм решения:

Рассмотрев рисунок, который приведен выше, можно сделать вывод, что:

• в точке А и в точке В направление движения мгновенной скорости одинаково;
• рассматриваемое тело, которое осуществляет   движение, делает это   с равным ускорением, следовательно:

\[\vec{V}_{A}=\vec{V}_{B}\]

Оценить статью (2 оценки):

Поделиться

Практическая работа “Определение мгновенной скорости тележки при скатывании с наклонной плоскости” | Опыты и эксперименты по физике (7, 9 класс) на тему:

Опыты по физике

с использованием нового учебного оборудования

(механика)

Пояснительная записка.

В работе представлена практическая работа «Определение мгновенной  скорости тележки при скатывании с наклонной плоскости». Работа может быть проведена фронтально при отсутствии демонстрационных приборов при изучении понятия «средняя скорость» в 7 или 9 классах.

Практическая работа

Определение мгновенной  скорости тележки при скатывании с наклонной плоскости.

Цель: 1. С помощью эксперимента сформировать понимание алгоритма определения  мгновенной скорости как предела измерения средней скорости за малый промежуток времени.

2. Определить мгновенную скорость тележки при скатывании с наклонной плоскости.

Оборудование: наклонная плоскость, штатив, тележка, 3 пары магнитных датчиков, электронный секундомер.

Описание устройства и принцип действия прибора.

Наклонная плоскость (1), используемая в работе, на верхней поверхности имеет желоб, по которому может перемещаться тележка (5) с грузами (4), и измерительную линейку для определения пройденного пути (или координаты тела). На боковой поверхности расположена магнитная лента  (7) для крепления датчиков.

Рис. 1.

В установке наклонная плоскость опирается на горизонтальный стержень, таким образом, чтобы начало измерительной шкалы ее линейки располагалось сверху. Стержень закрепляется в штативе (3) на высоте  12-15 см.

         Для регистрации промежутков времени в установке используется электронный секундомер, который включается  и выключается парой магнитных датчиков (2). Магнитные датчики устанавливаются на боковой магнитной ленте наклонной плоскости и  подключаются к секундомеру с помощью специального разъема. При подключении датчиков на секундомере появляются нули, разделенные точкой, которая отделяет доли секунды. Кнопка «пуск» в этой работе не используется, кнопка «сброс» используется для подготовки его к новым измерениям.

        Для определения мгновенной скорости тележки выбирается произвольная точка  на пути ее движения.

В данной работе на боковой магнитной полоске закрепляются 3 пары магнитных датчиков. Один из датчиков каждой пары устанавливается выше выбранной точки, три остальных датчика располагаются ниже в обратном порядке в соответствии с рисунком см. рис.2).

Тележка устанавливается на наклонную плоскость таким образом, чтобы  сторона с магнитом (6), была обращена к датчикам, и затем скатывается с нее.

Теоретические обоснования

Измерив расстояния, пройденные тележкой между соответствующими  парами датчиков, и время, затраченное на это, можно рассчитать среднюю скорость ее  

движения вблизи выбранной точки по формуле  Vn = Sn  / tn .

                  Какое из полученных значений наиболее точно отражает скорость тележки в выбранной  точке (т. е. мгновенную скорость)? Почему?  

Указания к работе

1. Соберите установку в соответствии с рисунком 2.

2. Перечертите в тетрадь данную ниже таблицу1.

№	S, м	t,с	Vn, м/с
1
2
3

                        

3. Сделайте необходимые измерения и вычисления, занесите их в таблицу.

4. Какое из полученных значений наиболее точно отражает скорость тележки в выбранной  точке (т. е. мгновенную скорость)? Почему? Что называют мгновенной скоростью?

Дополнительное задание.

1. Соберите установку в соответствии с рисунком 3. ( 1 – штатив, 2 – наклонная плоскость, 3- магнитная лента, 4 тележка с грузами,  5,6- магнитные датчики).
2. Проведите необходимые измерения и запишите их в таблицу.
3. Определите мгновенную скорость в верхней и нижней части наклонной плоскости.

№	S1, м	t1,с	V1, м/с	S2, м	t2,с	V2, м/с
1

4. Убедитесь в том, что мгновенная скорость при скатывании с наклонной плоскости не одинакова, т. е. тело имеет ускорение.

     

    Рис. 2.

Объяснение средней скорости и мгновенной скорости

Скорость и скорость — это две разные сущности. Средняя скорость – это общая длина пути, пройденного объектом, деленная на время, затраченное на движение. Мгновенная скорость – это скорость, зарегистрированная в определенный момент времени.

С другой стороны, средняя скорость подразумевает изменение положения объекта (перемещение), деленное на время, когда произошло перемещение. Таким образом, мы можем определить мгновенную скорость как скорость движения объекта, когда он находится в движении в конкретный момент времени в течение этого конкретного интервала времени, который принимается во внимание.

Теперь давайте углубимся в материал изучения средней скорости и мгновенной скорости.

Средняя скорость

Средняя скорость определяется как расстояние, пройденное объектом, деленное на количество времени, прошедшее с момента его начала.

Поскольку она определяется исключительно величиной, средняя скорость, несомненно, является скалярной величиной.

Средняя скорость рассчитывается по следующей формуле:

Средняя скорость = Общее расстояние, пройденное за время поездкиОбщее время, затраченное на поездку

Мили в час (миль/ч), километры в час (км/ч), метры в секунду (м/с) и футы в секунду (фт/с) — одни из наиболее часто используемых единиц измерения скорости.

Средняя скорость вашего новенького красного спортивного автомобиля, по оценке вашего друга, была идеальной! Он разделил расстояние, пройденное автомобилем (45 миль), на прошедшее время (1,25 часа). Работа на шоссе, а также множество красных фонарей на боковых дорогах значительно мешали вашему продвижению. В результате длительного прошедшего периода средняя скорость была низкой. Ошибки и допущения, которые часто делаются при их расчете, описаны в следующем разделе.

Мгновенная скорость

Мгновенная скорость, иногда называемая просто скоростью, — это число, которое информирует нас о том, как быстро объект перемещается где-то на своем пути. Необходимо описать местоположение x как непрерывную функцию времени, обозначаемую символом x(t). При таком представлении уравнение для средней скорости между двумя точками будет следующим:0003

t1 = t и t2 = t + Δt

В момент времени t1 = t положение определяется как x(t1) = x

и в момент времени t2 = t+ Δt положение определяется как x(t2) = x+ Δx

После включения этих выражений в уравнение для средней скорости и определения верхнего и нижнего пределов имеем

∆t→0

 В результате получаем следующую формулу для мгновенной скорости:

vinstant= limt →0 xt

vinstant = dxdt

Например, спидометр в вашем автомобиле информирует вас о том, с какой скоростью вы едете в любой момент времени за рулем. Если мы хотим узнать импульс каждого объекта непосредственно перед столкновением, мы можем посмотреть на мгновенную скорость каждого объекта.

Расчет мгновенной скорости

Если мы хотим вычислить мгновенную скорость, мы должны сначала определить явную версию функции положения времени, т. е. x(t). Предположим, что каждый член уравнения x(t) принимает Atn, где A — константа, а n — целое число. Используя правило степени, мы можем дифференцировать каждый член, чтобы получить следующее:

 dxdt= d(Atn)dt

dxdt= nAtn-1

Числовые значения средней скорости и мгновенной скорости

Q1: Автомобиль движется со скоростью 30 км/ч в течение 2 часов, а затем замедляется до 20 км/ч в течение следующего 1 часа. Найдите среднюю скорость автомобиля.

Решение: Расстояние 1 = 30x 2 = 60 км

Расстояние 2 = 20x 1 = 20 км

Общее расстояние = Расстояние 1 + Расстояние 2

D = 60 + 20 = 80 км

Общее пройденное расстояние / Общее время взято = Средняя скорость = 80/3 = 26,67 км/ч

Q2: Перемещение частицы определяется выражением x(t) = 10 t2 – 5t + 1. Вычислить мгновенную скорость объекта в момент времени t = 3 с.

Решение: Мгновенная скорость определяется как

v = t0 st

 =t0 (x(t+t))- x(t)t

 = t3 d(10t2 – 5t +1)dt

 = t3 (20t – 5)

Скорость(i ) =(20(3)-5)

Скорость(i) = 60-5

Скорость(i) = 55 м/с

Заключение

Изучите материал, примечания о средней скорости и мгновенной скорости, т. е. количество. Средняя скорость не обязательно должна иметь ту же величину, что и мгновенная скорость. Однако средняя скорость зависит от расстояния, а мгновенная скорость зависит от перемещения.

Средняя скорость и мгновенная скорость — не одно и то же. Мгновенная скорость — векторная величина, используемая для нахождения скорости движущегося объекта в конкретный момент времени при учете определенного интервала времени. Это важная модальность, которую могут использовать физики, математики, статистики для решения проблем, связанных с нашей повседневной жизнью, и понимания физики, стоящей за ней.

Скорость и скорость – разница и сравнение

Скорость — скорость изменения движения, т. е. расстояние, пройденное объектом за указанное время независимо от направления. Скорость скорость относительно направления. Скорость — скалярная величина, а скорость — вектор.

Сравнительная таблица

Таблица сравнения скорости и скорости

	Скорость	Скорость
Природа	Скаляр	Вектор
Рассчитывается с помощью	Расстояние	Рабочий объем
Компоненты	Расстояние, время	Расстояние, время и направление движения
Среднее	Расстояние/время	Смещение/время

Выстрел из салона мчащегося автомобиля

Расчет

Скорость — это скорость, с которой объект проходит заданное расстояние. Это скалярная величина в том смысле, что направление не требуется для определения скорости. Если объект вообще не проходит никакого расстояния, то его скорость равна нулю.

Мгновенная скорость — это скорость в любой заданный момент времени. Средняя скорость – это среднее значение всех мгновенных скоростей или расстояния за единицу времени.

Скорость — это скорость, с которой объект меняет свое положение. Это векторная величина. Направление скорости – это направление, в котором движется объект. Абсолютное значение или величина скорости есть скорость. Скорость также можно определить как смещение объекта в заданном направлении. Если объект возвращается в исходную точку, то его скорость равна нулю. Мгновенная скорость – это скорость объекта в любой данный момент времени. Средняя скорость – это отношение перемещения к времени.

Скорость изменения скорости во времени называется ускорением. Чтобы поддерживать постоянную скорость, объект должен двигаться с постоянной скоростью в постоянном направлении. Когда объект вынужден двигаться в постоянном направлении, он движется по прямой линии. Когда происходит изменение скорости или направления, говорят, что объект ускоряется.

Пример

В следующем видео показано, как рассчитать среднюю скорость и скорость:

Измерение

Как скорость, так и скорость являются кинематическими величинами и измеряются в милях/час, километрах/час или метре/секунде.

Применение в реальной жизни

Средняя скорость обычно используется для оценки времени, необходимого для преодоления расстояния между определенными точками во время движения. Спидометр показывает мгновенную скорость автомобиля.

Скорость используется для расчета времени, необходимого шторму для достижения береговой линии, времени, необходимого для того, чтобы ракеты достигли Луны и так далее.

Ссылки

• Википедия: Скорость
• Скорость и скорость – Кабинет физики
• Средняя скорость и ускорение — Совместное письмо в старшей школе онлайн

• Подписаться
• Поделиться
• Укажите
• Авторы

Поделитесь этим сравнением:

Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:

«Скорость против скорости».