Средняя скорость движения

4.3

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 109.

Одной из тем в курсе физики 10 класса является расчет скорости движения. Скорость может вычисляться различными способами, в зависимости от требований задачи. Например, она может быть мгновенной, а может быть средней. Поговорим подробнее о средней скорости, рассмотрим методику её вычисления, выведем формулу средней скорости движения.

Скорость движения

Одной из главных характеристик движения является быстрота, с которой это движение совершается. Для её определения используется такая физическая величина, как скорость. Скорость — это отношение расстояния, пройденного материальной точкой, ко времени прохождения:

$$v={\Delta x \over \Delta t}$$

где:

$v$ — скорость материальной точки;
$x$ — расстояние, пройденное материальной точкой;
$t$ — время движения.

Поскольку расстояние в системе СИ измеряется в метрах, а время — в секундах, то единицей измерения скорости является метр в секунду.

Средняя скорость

Большинство движений в природе неравномерны.

Поэтому, измеряя скорость по приведённой формуле в разных местах пути, мы будем получать различные скорости. Это и неудивительно, ведь речь идёт о неравномерном движении, быстрота которого меняется. Как же получить значение скорости?

Для выхода из затруднения используется понятие средней скорости. Во многих случаях неважно, как именно двигалась материальная точка в пути. Важен лишь результат движения. В этом случае в качестве рассматриваемого отрезка времени берётся общее время в пути. При таком подходе мы пренебрегаем мелкими деталями движения, а получаем характеристику всего движения.

Здесь необходимо отметить, что общее расстояние в числителе приведённой формулы может быть получено двумя способами — по перемещению и по пути. Перемещение — это разность конечной и начальной координаты движения. Путь — это длина траектории движения. Формулы получаются немного различными.

Средняя скорость по перемещению:

$$v={ x – x_0 \over \Delta t}$$

Средняя путевая скорость:

$$v={ S \over \Delta t}$$

К примеру, при движении по окружности после прохождения полного круга конечная координата будет равна начальной, и перемещение будет равно нулю. Скорость, вычисленная по первой формуле, будет также нулевой.

А путь при этом будет равен длине окружности. Соответственно, вторая формула даст некоторое ненулевое значение, средняя скорость будет больше нуля.

Что мы узнали?

Для оценки быстроты неравномерного движения используется понятие средней скорости. Средняя скорость движения равна отношению общего времени движения к пройденному расстоянию. При этом расстояние может определяться по перемещению или по пройденному пути.