VITEZA MEDIE: CUM SE CALCULEAZĂ ȘI EXEMPLE - FIZIC - 2025

Viteza medie sau viteza medie este definită ca coeficientul dintre spațiul parcurs și timpul utilizat pentru a călători acel spațiu. Viteza este o cantitate fundamentală atât în ​​fizică, cât și în viața de zi cu zi a oamenilor. Este prezent în aproape toate aspectele vieții oamenilor.

Această prezență a vitezei se remarcă în special în societatea actuală, unde există o cerere din ce în ce mai mare de imediatitate. Desigur, viteza este, de asemenea, intrinsec legată de o multitudine de fenomene fizice. Cumva, toți oamenii au o idee intuitivă, mai mult sau mai puțin corectă, despre conceptul de viteză.

Este necesar să se facă distincția între viteza medie și viteza instantanee. Viteza instantanee este viteza pe care un corp o transportă la un moment dat, în timp ce viteza medie este coeficientul dintre deplasare și timp.

Mai mult, trebuie menționat că viteza este o cantitate scalară; adică are o direcție, un sens și un modul. În acest fel, viteza este aplicată pe o singură direcție.

În sistemul internațional, viteza este măsurată în metri pe secundă (m / s), deși alte unități sunt adesea utilizate în viața de zi cu zi, cum ar fi kilometri pe oră (km / h).

Cum să-l calculez?

Calculul vitezei medii se realizează din următoarea expresie:

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

În această ecuație v _m este viteza medie, ∆s este incrementul de deplasare și ∆t este incrementul de timp. Pe de altă parte, s _f și s ₀ sunt respectiv deplasarea finală și inițială; în timp ce t _f și t ₀ sunt timpul final și respectiv timpul inițial.

O altă expresie pentru calcularea vitezei medii este:

v _m = s _t / t _t

În această expresie s _t este deplasarea totală și _{t t} este timpul total investit în realizarea acelei deplasări.

După cum se poate observa în acest calcul, se iau în considerare doar deplasarea totală și timpul total petrecut asupra acesteia, fără ca în niciun moment să fie necesar să se țină seama de modul în care a avut loc această deplasare.

Nici nu este necesar să știm dacă corpul a accelerat, a oprit sau a călătorit până la capăt la o viteză constantă.

Adesea poate fi necesar să se efectueze calculul invers pentru a determina deplasarea totală de la viteza medie și timpul total luat.

În acest caz, trebuie doar să rezolvați pentru deplasarea primei ecuații pentru a obține expresia care permite calcularea acesteia:

∆s = v _m ∙ ∆t

Același lucru ar putea fi făcut dacă este necesar să se calculeze timpul utilizat într-o mișcare efectuată la o viteză medie cunoscută:

∆t = v _m ∙ ∆s

Unități de măsură pentru viteză

Viteza poate fi exprimată în diferite unități. După cum am menționat mai sus, în Sistemul Internațional unitatea de măsură este contorul pe secundă.

Cu toate acestea, în funcție de context, poate fi mai convenabil sau mai practic să folosești alte unități. Astfel, în cazul mijloacelor de transport, se folosește de obicei kilometrul pe oră.

Pe de altă parte, în sistemul anglo-saxon de unități folosesc piciorul pe secundă (ft / s) sau mile pe oră (mph) în cazul mijloacelor de transport.

În navigația maritimă nodul este frecvent utilizat; Pe de altă parte, în aeronautică se folosește uneori numărul Mach, care este definit ca coeficientul dintre viteza unui corp și viteza sunetului.

Exemple de calculare a vitezei medii

Primul exemplu

Un exemplu tipic în care poate fi necesar să se calculeze viteza medie este o călătorie între două orașe separate.

Să presupunem cazul în care este cunoscută atât deplasarea totală (care nu trebuie să coincidă cu distanța dintre cele două orașe) efectuată în călătoria dintre cele două orașe - de exemplu, 216 kilometri -, cât și timpul petrecut în această călătorie. -de exemplu, trei ore-.

Calculul vitezei medii se va face astfel:

v _m = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 km / h

Dacă doriți să exprimați viteza în unitățile sistemului internațional, ar trebui să efectuați următoarea conversie:

v _m = 72 km / h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, deoarece un kilometru este de o mie de metri și o oră are 3600 de secunde.

Al doilea exemplu

Un alt caz practic de calcul al vitezei medii este atunci când s-au făcut mai multe mișcări într-o anumită perioadă de timp.

Să presupunem că o femeie care a făcut mai multe călătorii cu bicicleta în câteva zile și vrea să știe care a fost viteza totală medie a călătoriei sale.

Femeia a parcurs următoarele distanțe de-a lungul zilelor succesive: 30 de kilometri, 50 de kilometri, 40 de kilometri și 20 de kilometri.

Timpurile respective au fost următoarele: o oră și jumătate, două ore și jumătate, 2 ore și jumătate și o oră și jumătate. Atunci viteza medie rezultată este calculată după cum urmează:

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

Exemple de viteză medie

Poate fi interesant să cunoaștem câteva exemple de viteză medie de deplasare pentru a avea o idee mai intuitivă a diferitelor valori pe care viteza le poate lua.

În cazul unei persoane care se plimbă, valoarea vitezei sale medii este considerată a fi de 5 kilometri pe oră. Dacă aceiași persoană aleargă, poate atinge jumătate din viteza medie.

Viteza medie a unui ciclist amator poate fi estimată la aproximativ 16 kilometri pe oră, în timp ce pentru un biciclist profesionist pe drum viteza medie atinge valoarea de 45 de kilometri pe oră.

Uraganele din categoria 1 pot avea o viteză medie de 119 kilometri pe oră. În cele din urmă, viteza orbitală medie a Pământului în jurul Soarelui este de 107.218 kilometri pe oră.

Referințe

1. Viteza (nd). În Wikipedia. Preluat pe 23 aprilie 2018, de pe en.wikipedia.org.
2. Viteza (nd). În Wikipedia. Preluat pe 23 aprilie 2018, de pe es.wikipedia.org.
3. Kilometru pe oră (na). În Wikipedia. Preluat pe 23 aprilie 2018, de pe es.wikipedia.org.
4. Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. Conferințele Feynman despre fizică.
5. Elert, Glenn. „Speed ​​& Velocity”. Fizica Hipertextbook. Preluat pe 23 aprilie 2018.