Durchschnittsgeschwindigkeit

Was ist die Durchschnittsgeschwindigkeit??

Der Durchschnittsgeschwindigkeit o Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist definiert als der Quotient zwischen dem Reisebereich und der Zeit, die für den Raum auf Reisen verbracht wird. Geschwindigkeit ist sowohl in der Physik als auch im täglichen Leben der Menschen eine grundlegende Größe. Es ist in fast jedem Aspekt des Lebens der Menschen vorhanden.

Diese Präsenz von Geschwindigkeit macht sich in der heutigen Gesellschaft besonders bemerkbar, in dem eine wachsende Nachfrage nach Unmittelbarkeit besteht. Natürlich hängt die Geschwindigkeit auch intrinsisch mit einer Vielzahl physikalischer Phänomene zusammen. Irgendwie haben alle Menschen eine intuitive, mehr oder weniger genaue Vorstellung über das Konzept der Geschwindigkeit.

Es ist notwendig, zwischen der Durchschnittsgeschwindigkeit und der sofortigen Geschwindigkeit zu unterscheiden. Die sofortige Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die ein Körper in einem bestimmten Moment trägt, während die Durchschnittsgeschwindigkeit das Verhältnis zwischen Verschiebung und Zeit ist.

Darüber hinaus sollte beachtet werden, dass Geschwindigkeit eine skalare Größe ist; Das heißt, es hat eine Richtung, eine Bedeutung und ein Modul. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit auf eine Richtung angewendet.

Im internationalen System wird die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m/s) gemessen, obwohl im Alltag in der Regel andere Einheiten verwendet werden, z. B. Kilometer pro Stunde (km/h).

So berechnen Sie die Durchschnittsgeschwindigkeit?

Die Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit erfolgt aus dem folgenden Ausdruck:

v_M = ∆S / ∆t = (s)_{F -} S₀) / (T_{F -} T₀)

In dieser Gleichung v_M Es ist die Durchschnittsgeschwindigkeit, ∆S ist die Zunahme der Verschiebung und ∆t ist die Zeitzunahme. Seinerseits, s_F  und s₀  Sie sind die endgültige bzw. anfängliche Verschiebung; während t_F und T₀ Sie sind die endgültige bzw. Anfangszeit.

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Ein weiterer Ausdruck für die Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit ist:

v_M = s_T / T_T

In diesem Ausdruck s s_T Es ist die Gesamtverschiebung und t_T Es ist die Gesamtzeit, die in die Verschiebung investiert ist.

Wie in dieser Berechnung ersichtlich ist, werden nur die darin verwendete Gesamtverschiebung und Gesamtzeit berücksichtigt, ohne dass dies erforderlich ist, um zu berücksichtigen, wie diese Verschiebung aufgetreten ist.

Es ist auch nicht erforderlich zu wissen, ob der Körper beschleunigt, angehalten hat oder die gesamte Route mit konstanter Geschwindigkeit durchgeführt hat.

Es kann häufig erforderlich sein, die inverse Berechnung durchzuführen, um die Gesamtverschiebung aus der Durchschnittsgeschwindigkeit und der verwendeten Gesamtzeit zu bestimmen.

In diesem Fall müssen Sie nur die Verschiebung der ersten Gleichung löschen, um den Ausdruck zu erhalten, mit dem Sie ihn berechnen können:

∆S = v_M ∙ ∆t

Dies könnte auch geschehen, wenn Sie die Zeit in einer Verschiebung berechnen müssen, die mit einer bekannten Durchschnittsgeschwindigkeit hergestellt wurde:

∆t = v_M ∙ ∆S

Geschwindigkeitsmesseinheiten

Geschwindigkeit kann mit verschiedenen Einheiten ausgedrückt werden. Wie oben erwähnt, ist im internationalen System die Maßeinheit die U -Bahn pro Sekunde.

Nach dem Kontext kann es jedoch bequemer oder praktischer sein, andere Einheiten zu verwenden. Somit wird im Falle des Transportmittels der Kilometer pro Stunde normalerweise verwendet.

Für ihren Teil verwenden sie im Anglo -Saxon -System der Einheiten den Fuß pro Sekunde (ft/s) oder die Meile pro Stunde (Mph) Im Falle des Transportmittels.

In der maritimen Navigation wird der Knoten normalerweise verwendet; Andererseits wird in der Luftfahrt manchmal die Machzahl verwendet, was als Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit eines Körpers und der Schallgeschwindigkeit definiert ist.

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Durchschnittsgeschwindigkeitsberechnungsübungen

Übung 1

Ein typisches Beispiel, bei dem es erforderlich sein kann, die Durchschnittsgeschwindigkeit zu berechnen, ist eine Verschiebung zwischen zwei getrennten Städten.

Nehmen wir den Fall an, in dem sowohl die Gesamtverschiebung (die nicht mit dem Abstand zwischen den beiden Städten zusammenfallen muss) auf der Reise zwischen den beiden Städten - beispielsweise 216 Kilometer - als auch auf der in dieser Reise verwendeten Zeit bekannt ist - bekannt ist. Zum Beispiel drei Stunden-.

Die Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit würde wie folgt durchgeführt:

v_M = ∆S / ∆t = 216/3 = 72 km / h

Wenn Sie die Geschwindigkeit in Einheiten des internationalen Systems ausdrücken möchten, sollte die folgende Umwandlung durchgeführt werden:

v_M = 72 km/h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m/s, da ein Kilometer tausend Meter und eine Stunde 3600 Sekunden beträgt.

Übung 2

Ein weiterer praktischer Fall der Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit ist, wenn in einem bestimmten Zeitraum mehrere Verschiebungen durchgeführt wurden.

Angenommen, eine Frau, die über mehrere Tage mehrere Fahrradtouren gemacht hat und wissen möchte, wie die gesamte Durchschnittsgeschwindigkeit ihrer Route war.

Die Frau hat die folgenden Entfernungen entlang der aufeinanderfolgenden Tage zurückgelegt: 30 Kilometer, 50 Kilometer, 40 Kilometer und 20 Kilometer.

Die jeweiligen Zeiten waren Folgendes: anderthalb Stunden, zweieinhalb Stunden, zweieinhalb Stunden und anderthalb Stunden. Dann wird die resultierende Durchschnittsgeschwindigkeit wie folgt berechnet:

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

Durchschnittsgeschwindigkeitsbeispiele

Es kann interessant sein, einige Beispiele für mittlere Verschiebungsgeschwindigkeiten zu kennen, um eine intuitivere Vorstellung von den verschiedenen Werten zu haben, die die Geschwindigkeit erfüllen kann.

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Person, die geht

Bei einer Person, die geht, wird der Wert ihrer Durchschnittsgeschwindigkeit als 5 Kilometer pro Stunde betrachtet. Wenn die gleiche Person läuft, können Sie die Hälfte der Durchschnittsgeschwindigkeit erreichen.

Radfahrer

Die Durchschnittsgeschwindigkeit eines Amateurradfahrers kann rund 16 Kilometer pro Stunde geschätzt werden, während für einen professionellen Straßenradfahrer die Durchschnittsgeschwindigkeit den Wert von 45 Kilometern pro Stunde erreicht.

Hurrikane

Hurrikane der Kategorie 1 können eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 119 Kilometern pro Stunde haben. Schließlich beträgt die durchschnittliche Umlaufbahn der Erde um die Sonne 107 218 Kilometer pro Stunde.