的平均速度或平均速度被定义为空间之间的商行进,并用于行驶该空间的时间。速度是物理和人们日常生活中的基本量。它几乎存在于人们生活的各个方面。
这种速度的存在在当今社会对即时性的需求日益增长的今天尤其明显。当然,速度也与多种物理现象本质上相关。不知何故,所有人都对速度概念有一个或多或少正确的直觉想法。
有必要区分平均速度和瞬时速度。瞬时速度是物体在给定时刻所承载的速度,而平均速度是位移与时间之间的商。
此外,应该注意的是速度是一个标量。也就是说,它具有方向,意义和模块。以这种方式,在一个方向上施加了速度。
在国际系统中,速度以米/秒(m / s)为单位,尽管日常生活中经常使用其他单位,例如每小时公里(km / h)。
如何计算呢?
平均速度的计算通过以下表达式进行:
v m =Δs/Δt=(s f- s 0)/(t f- t 0)
在此等式中,v m是平均速度,∆s是位移增量,而∆t是时间增量。另一方面,s f和s 0分别是最终位移和初始位移。t f和t 0分别是最后时间和初始时间。
用于计算平均速度的另一个表达式是:
v m = s t / t t
在此表达式中,s t是总位移,t t是进行该位移的总时间。
从该计算中可以看出,仅考虑了总位移量和花费在其上的总时间,而在任何时候都不必考虑该位移量是如何发生的。
也无需知道身体是否以恒定速度一直加速,停止或行进。
通常可能需要进行反向计算,以根据平均速度和所花费的总时间来确定总位移。
在这种情况下,您只需要求解第一个方程的位移即可获得允许对其进行计算的表达式:
∆s = v m ∙∆t
如果有必要计算以已知的平均速度进行的运动所用的时间,则可以执行相同的操作:
Δt= v m ∙Δs
速度的计量单位
速度可以用不同的单位表示。如上所述,在国际系统中,测量单位是每秒米。
但是,根据上下文,使用其他单元可能更方便或更实用。因此,在运输工具的情况下,通常使用每小时公里。
另一方面,在盎格鲁撒克逊单位制中,对于运输工具,它们使用的是每秒的英尺(ft / s)或每小时的英里(mph)。
在海上航行中,通常使用结。另一方面,在航空领域有时会使用马赫数,该马赫数定义为机体速度与声音速度之间的比率。
计算平均速度的示例
第一个例子
一个可能需要计算平均速度的典型示例是两个不同城市之间的旅行。
假设在两个城市之间的行程(例如216公里)上花费的总排量(不必与两个城市之间的距离一致)以及该行程所花费的时间-例如,三个小时-。
平均速度的计算将如下所示:
v m = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 km / h
如果要以国际系统单位表示速度,则应执行以下转换:
v m = 72 km / h = 72∙1000/3600 = 20 m / s,因为一公里是一千米,一小时是3600秒。
第二个例子
计算平均速度的另一个实际情况是在给定的时间段内进行了几次运动。
假设某位女士在几天内骑自行车旅行了几次,并且想知道旅行的平均总速度是多少。
该名妇女连续几天走了以下距离:30公里,50公里,40公里和20公里。
分别使用的时间如下:一个半小时,两个半小时,两个半小时和一个半小时。然后,计算得出的平均速度如下:
v m =(30 + 50 + 40 + 20)/(1.5 + 2.5 + 2.5 + 1.5)= 17.5公里/小时
平均速度的例子
知道一些平均行进速度的示例可能会很有趣,以便对速度可以采用的不同值有一个更直观的了解。
对于人来说,其平均速度的值被认为是每小时5公里。如果同一个人奔跑,他可以达到平均速度的一半。
业余自行车手的平均速度可以估计为每小时16公里,而在道路上的专业自行车手的平均速度可以达到每小时45公里。
第1类飓风的平均速度为每小时119公里。最后,地球绕太阳的平均轨道速度为每小时107,218公里。
参考文献
- 速度(nd)在维基百科。于2018年4月23日从en.wikipedia.org检索。
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- 理查德·费曼,罗伯特·莱顿,马修·桑兹。费曼物理学讲座。
- Elert,格伦。 ``速度与速度''。物理超课本。于2018年4月23日检索。