Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe vind je de gemiddelde snelheid tijdens het versnellen?

U kunt de gemiddelde snelheid tijdens het versnellen niet eenvoudig vinden door de initiële en uiteindelijke snelheden te gebruiken. Dit is waarom en hoe het te berekenen:

Waarom de gemiddelde snelheid niet alleen is (initiaal + finale) / 2:

* Niet-uniforme beweging: Versnelling betekent dat de snelheid voortdurend verandert. De snelheid wordt niet gelijkmatig verdeeld tussen de initiële en uiteindelijke waarden.

* Gebied onder de curve: Gemiddelde snelheid is de totale afgelegde afstand gedeeld door de totale tijd. In een snelheidstijdgrafiek komt dit overeen met het gebied onder de curve.

Hoe gemiddelde snelheid te vinden tijdens versnelling:

1. Constante versnelling: Als de versnelling constant is, kunt u de volgende formule gebruiken:

* gemiddelde snelheid =(initiële snelheid + eindsnelheid) / 2

* laatste snelheid =initiële snelheid + (versnelling x tijd)

2. Variabele versnelling: Als de versnelling niet constant is, moet u calculus of numerieke methoden gebruiken:

* calculus: Bereken het gebied onder de snelheidstijdcurve met behulp van integratie.

* Numerieke methoden: Breek de versnelling in kleinere tijdsintervallen waarbij de versnelling ongeveer constant kan worden beschouwd. Bereken de afgelegde afstand in elk interval en gemiddeld.

Voorbeeld:

Laten we zeggen dat een auto in 5 seconden versnelt van rust (0 m/s) tot 20 m/s.

* Constante versnelling:

* Gemiddelde snelheid =(0 + 20) / 2 =10 m / s

* afgelegde afstand:

* Afstand =(initiële snelheid x tijd) + (1/2 x versnelling x tijd²)

* Afstand =(0 x 5) + (1/2 x 4 x 5²) =50 meter

* Gemiddelde snelheid (alternatieve methode):

* Gemiddelde snelheid =afstand / tijd =50/5 =10 m / s

Sleutelpunten:

* Gemiddelde snelheid is een nuttig concept voor het begrijpen van de algehele beweging, maar het vertelt u op geen enkel punt tijdens de versnelling de onmiddellijke snelheid.

* Als de versnelling constant is, werkt de gemiddelde snelheidsformule.

* Als de versnelling variabel is, moet u meer geavanceerde methoden gebruiken om de gemiddelde snelheid te vinden.