Rumus kecepatan rata -rata, bagaimana itu dihitung dan diselesaikan olahraga

Itu kecepatan rata-rata Untuk partikel seluler didefinisikan sebagai alasan antara variasi posisi yang dia alami dan interval waktu yang digunakan dalam perubahan. Situasi paling sederhana adalah situasi di mana partikel bergerak di sepanjang garis lurus yang diwakili oleh sumbu x.

Misalkan objek seluler menempati posisi x₁ dan x₂ Di waktu t₁ dan T₂ masing -masing. Definisi kecepatan rata -rata v_M Secara matematis diwakili sebagai berikut:

Unit v_M Dalam sistem internasional mereka meter/detik (m/s). Unit penggunaan umum lainnya yang muncul dalam teks dan perangkat seluler adalah: km/jam, cm/s, mil/jam, kaki/s dan lebih banyak lagi, asalkan bentuk panjang/waktu.

Surat Yunani "Δ" berbunyi "Delta" dan digunakan untuk merangkum perbedaan antara dua kuantitas.

[TOC]

Karakteristik vektor kecepatan rata -rata v_M

Kecepatan rata -rata adalah karakteristik penting dari gerakan. Sumber: Pixabay

Kecepatan rata -rata adalah vektor, karena terkait dengan perubahan posisi, yang pada gilirannya dikenal sebagai Perpindahan vektor.

Kualitas ini diwakili dalam tebal atau dengan panah di atas surat yang menunjuk besarnya. Namun, dalam dimensi, satu -satunya arah yang mungkin adalah dari sumbu x dan karenanya dapat dikeluarkan dengan notasi vektor.

Karena vektor memiliki besarnya, arah dan makna, pandangan awal pada persamaan menunjukkan bahwa kecepatan rata -rata akan memiliki arah dan indera yang sama dengan perpindahan.

Bayangkan partikel contoh bergerak di sepanjang garis lurus. Untuk menggambarkan gerakan Anda, perlu untuk menunjukkan titik referensi, yang akan menjadi "asal" dan akan dilambangkan sebagai atau.

Partikel dapat bergerak atau mendekati atau, baik ke kiri atau ke kanan. Anda juga dapat menggunakan banyak atau sedikit waktu untuk mencapai posisi tertentu.

Itu dapat melayani Anda: panas: formula dan unit, karakteristik, bagaimana itu diukur, contoh

Beskon yang telah disebutkan: posisi, perpindahan, interval waktu dan kecepatan rata -rata, menggambarkan perilaku partikel saat bergerak. Ini tentang besaran Kinematis.

Untuk membedakan posisi atau lokasi di sebelah kiri atau tanda (-) digunakan dan yang ditemukan di sebelah kanan atau membawa tanda (+).

Kecepatan rata -rata memiliki interpretasi geometris yang dapat dilihat pada gambar berikut. Itu adalah kemiringan garis yang melewati titik P dan Q. Saat memotong posisi vs posisi. waktu di dua poin, ini adalah garis pengeringan.

Interpretasi geometris dari kecepatan rata -rata, sebagai kemiringan garis yang bergabung dengan poin P dan Q. Sumber: すじにく シチュー [CC0].

Tanda -tanda kecepatan rata -rata

Untuk analisis berikut, itu harus diperhitungkan T₂ > t₁. Artinya, momen berikut selalu lebih besar dari saat ini. Cara ini T₂ - T₁ Itu selalu positif, yang biasanya masuk akal setiap hari.

Maka tanda kecepatan rata -rata akan ditentukan oleh X₂ - X₁. Perhatikan bahwa itu penting.

Atau "maju" atau "kembali", seperti yang lebih disukai pembaca.

Jika kecepatan rata -rata positif artinya itu rata-rata nilai dari "XMeningkat dari waktu ke waktu, meskipun ini tidak berarti bahwa itu bisa menurun pada suatu titik dalam waktu yang dipertimbangkan - Δt -.

Namun dalam istilah global, di akhir waktu Δt, Dia berakhir dengan posisi yang lebih besar dari yang dia miliki di awal. Rincian gerakan diabaikan dalam analisis ini.

Anda dapat melayani Anda: Hukum Ketiga Newton: Aplikasi, Eksperimen dan Latihan

Bagaimana jika kecepatan rata -rata negatif? Yah, itu berarti bahwa partikel berakhir dengan koordinat yang lebih kecil dari yang dimulai. Mode Groso bergerak ke belakang. Mari kita lihat beberapa contoh numerik:

Contoh 1: Mengingat posisi awal dan akhir yang ditunjukkan, tunjukkan tanda kecepatan rata -rata. Di mana partikel bergerak secara global?

a) x₁ = 3 m; X₂ = 8 m

Menjawab: X₂- X₁  = 8 m - 3 m = 5 m. Kecepatan rata -rata positif, partikel bergerak maju.

b) x₁ = 2 m; X₂ = -3 m

Menjawab: X₂ - X₁ = -3 m -2 m = -5 m. Kecepatan negatif rata -rata, partikel bergerak mundur.

 c) x₁  = - 5 m; X₂ = -12 m

Menjawab: X₂ - X₁   = -12 m -( -5 m) = -7 m. Kecepatan negatif rata -rata, partikel bergerak mundur.

d) x₁  = - 4 m; X₂ = 10 m

Menjawab: X₂ - X₁  = 10 m - (-4m) = 14 m. Kecepatan rata -rata positif, partikel bergerak maju.

Bisakah kecepatan rata -rata 0? Ya. Selama titik awal dan titik kedatangannya sama. Apakah ini berarti bahwa partikel itu selalu ada di istirahat sepanjang waktu?

Tidak, itu hanya berarti perjalanan itu pulang pergi. Mungkin dia bepergian dengan cepat atau mungkin sangat lambat. Untuk saat ini tidak diketahui.

Kecepatan rata -rata: besarnya skalar

Ini menuntun kita untuk mendefinisikan istilah baru: Kecepatan rata-rata. Dalam fisika, penting untuk membedakan antara magnitudo vektor dan besaran yang tidak: skalar.

Untuk partikel yang melakukan perjalanan pulang pergi, kecepatan rata -rata adalah 0, tetapi bisa sangat cepat atau mungkin tidak. Untuk mengetahuinya, kecepatan rata -rata didefinisikan sebagai:

Unit kecepatan rata -rata sama dengan kecepatan rata -rata. Perbedaan mendasar antara kedua besaran adalah bahwa kecepatan rata -rata mencakup informasi menarik tentang arah dan arah partikel.

Ini dapat melayani Anda: Kondensat Fermionik: Properti, Aplikasi dan Contoh

Di sisi lain, kecepatan rata -rata hanya memberikan informasi numerik. Dengan dia diketahui seberapa cepat atau memperlambat partikel bergerak, tetapi tidak jika dia melakukannya ke depan atau ke belakang. Itulah mengapa itu adalah magnitudo skalar. Bagaimana membedakan mereka untuk menunjukkan mereka? Salah satu caranya adalah meninggalkan vektor yang berani, atau menempatkan panah di atasnya.

Dan penting untuk dicatat bahwa kecepatan rata -rata tidak harus sama dengan kecepatan rata -rata. Untuk perjalanan pulang pergi, kecepatan rata -rata adalah nol, tetapi kecepatan rata -rata tidak. Keduanya memiliki nilai numerik yang sama saat selalu bepergian ke arah yang sama.

Olahraga diselesaikan

Anda akan pulang dari sekolah dengan tenang dengan harga 95 km/jam per 130 km. Mulailah hujan dan mengurangi kecepatan hingga 65 km/jam. Dia akhirnya pulang setelah mengemudi selama 3 jam dan 20 menit.

a) Seberapa jauh rumah sekolah Anda?

b) Berapa kecepatan rata -rata?

Jawaban:

a) Beberapa perhitungan sebelumnya diperlukan:

Perjalanan dibagi menjadi dua bagian, total jarak adalah:

D = D1+ D₂, Dengan d1 = 130 km

Total waktu adalah 3 jam dan 20 menit = 3 + 1/3 jam = 10/3 jam = 3.33 jam (perlu untuk menempatkan unit yang sama untuk waktu, dalam hal ini jam itu tepat).

T2 = 3.33 - 1.37 jam = 1.96 jam

Perhitungan d_2:

D₂ = 65 km/jam x 1.96 H = 125. 4 km.

Sekolah adalah D1+ D₂ = 255.4 km dari rumah.

b) Sekarang Anda dapat menemukan kecepatan rata -rata:

Referensi

1. Giancoli, d. Fisika. Prinsip dengan aplikasi. Edisi Keenam. Prentice Hall. 21-22.
2. Resnick, r. (1999). Fisik. Volume 1. Edisi ketiga dalam bahasa Spanyol. Meksiko. Perusahaan Editorial Kontinental S.KE. dari c.V. 20-21.
3. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fisika untuk Sains dan Teknik. Volume 1. 7ma. Edisi. Meksiko. Editor Pembelajaran Cengage. 21-23.