Atšķirība starp momentānu un vidējo ātrumu

Tūlītējs vs vidējais ātrums
 

Ātrums ir ļoti svarīgs jēdziens, kas tiek apspriests mehānikā. Daudzas objekta īpašības, piemēram, kinētiskā enerģija un viskozitāte, ir atkarīgas no objekta ātruma. Ātruma jēdziens tiek plaši izmantots tādās jomās kā kinētika, kinemātika, dinamika, astrofizika un pat inženierija. Lai izceltos šādos laukos, ir ļoti svarīgi pareizi saprast momentāna ātruma un vidējā ātruma jēdzienus. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir momentānais ātrums un vidējais ātrums, to līdzības, momentānais ātruma un vidējā ātruma definīcijas un, visbeidzot, atšķirība starp vidējo ātrumu un momentāno ātrumu.

Kas ir momentānais ātrums?

Vispirms jāsaprot ātruma jēdziens, pareizi jāsaprot momentāna ātruma jēdziens. Ātrums ir ķermeņa fiziskais lielums. Momentālo ātrumu var norādīt kā objekta momentānu ātrumu ar virzienu, kurā objekts tajā brīdī pārvietojas. Ņūtona mehānikā ātrumu nosaka kā pārvietojuma maiņas ātrumu. Gan ātrums, gan pārvietojums ir vektori. Viņiem ir kvantitatīva vērtība un virziens. Tikai ātruma kvantitatīvo vērtību sauc par ātruma moduli. Tas ir vienāds ar objekta ātrumu. Objekta ātrums ir tieši saistīts ar objekta kinētisko enerģiju. Relativitātes teorija piedāvā progresīvāku versiju, kas šeit netiek apspriesta. Relativitātes teorija arī liecina, ka novērotā objekta masa palielinās, palielinoties objekta ātrumam. Objekta ātrums ir atkarīgs tikai no objekta laika-laika koordinātu izmaiņām. Objekta momentānais ātrums ir attālums, kuru objekts ir nobraucis bezgalīgā laikā. Matemātiski to apzīmē kā dx / dt, kur x ir pārvietojuma vektors. Ātruma ātrumu var uzskatīt par ātrumu, kuru objekts uzreiz izjūt. Momentānais ātrums ir laika funkcija. Objektam, kas pakļauts tīkla spēkam, momentānais ātrums vienmēr mainās. Objektam, kas pārvietojas ar nemainīgu ātrumu, momentānais ātrums ir nemainīgs.

Kas ir vidējais ātrums?

Vidējais ātrums ir vidējais momentānais ātrums noteiktā laika posmā. Tā kā to ir grūti iegūt, vidējā ātruma aprēķināšanai izmanto vienkāršu metodi. Vidējais kustības ātrums ir kopējais objekta nobrauktais attālums, dalīts ar braucienam nepieciešamo laiku. Ja objekta ceļš ir taisna līnija, vidēja ātruma vektoru var viegli iegūt. Vēl viena vidējā ātruma iegūšanas metode ir momentānais ātruma integrēšana attiecībā pret brauciena laiku. Tādējādi tiek iegūts objekta nobrauktais attālums. Sadalot šo daudzumu ar braucienam nepieciešamo laiku, var aprēķināt vidējo ātrumu.