Starpība starp pastāvīgu un momentānu ātrumu

Pastāvīgs vs momentāns ātrums

Ātrumu var definēt kā nobraukto attālumu vienā laika vienībā. Ātrumam var būt daudz gadījumu, piemēram, nemainīgs ātrums, vidējais ātrums un momentāns ātrums.

Pastāvīgs ātrums
Fiksēta attāluma kustība vienā laika vienībā ir nemainīgs ātrums. Katrā laika posmā tiek veikts vienāds attāluma attālums. Piemērots pastāvīga ātruma piemērs varētu būt objekts, kas pārvietojas orbītā. “Nemainīgs ātrums” nozīmē, ka laika gaitā ātrums ne palielinās, ne samazinās; tas tikai paliek konsekvents. Tas nozīmē, ka ātruma, kā arī paātrinājuma nav vai tas ir vienāds ar nulli. Citiem vārdiem sakot, ja ātrums ir nemainīgs, tas neietver paātrinājumu vai ātrumu. Pastāvīgs ātrums ar virziena vektoru kļūst par ātrumu. Ātrums pastāvīgi mainās, jo tā virziens pastāvīgi mainās. Pastāvīgs ātrums ir skalārs lielums.
Ja kopējo nobraukto attālumu dalām ar kopējo laiku, iegūstam vidējo ātrumu. Tādējādi,
Vidējais ātrums = kopējais attālums / kopējais laiks
S = d / t

Tūlītējs ātrums
Ātrums noteiktā laikā ir momentānais ātrums. To var ņemt no punkta, kas atrodas uz laika un ātruma grafika līnijas. Tūlītēju ātrumu mēra atšķirīgi laika un attāluma grafikā. Noteiktā brīdī objekta ātrums dod momentānu ātrumu.

Pieņemsim, ka jūs braucat ar automašīnu kopā ar savu draugu. Ja novērojat spidometra rādījumus, tā ātrums pastāvīgi mainās, jo spidometrs dod ātrumu noteiktā laikā. Šis lasījums ir momentānais ātrums tajā pašā instancē. Ja vienā mirklī nobraukto attālumu dala ar patvaļīgi nelielu šķērsojuma laiku, tiek iegūts momentānais ātrums. To var uzrakstīt kā atvasinājumu.

Objekta momentāno ātrumu var aprēķināt, izmantojot ierobežojumus. Pieņemsim, ka kāds nolemj izmest bumbu no sava otrā stāva loga. Ir formula, kas norāda, cik tālu tas nokritīsies pēc noteikta sekunžu skaita (ignorējot gaisa pretestību).
S = 16t2; kur
“S” ir attālums, kurā bumba ir nokritusi un
“T” ir laiks, kas vajadzīgs, lai nobrauktu attālumu.
Ja “t” vērtību ieliekam kā “1”, tad bumba pirmajā sekundē nokrīt 16 pēdas. Tātad vidējo ātrumu var aprēķināt kā attālumu, dalītu ar laiku, t.i., 16/1 = 16 pēdas / sek.
Objekta momentāno ātrumu var noteikt arī, aprēķinot vidējo ātrumu nelielā attālumā un laikā.

Kopsavilkums:

“Pastāvīgs ātrums” nozīmē, ka objekts visā tā garumā pārvietojas ar vienādu ātrumu. Ikdienas dzīvē var teikt, ka ātrākam objektam ir lielāks ātrums. Pastāvīgs ātrums laika gaitā ne palielinās, ne samazinās, bet paliek nemainīgs. Zeme griežas ar nemainīgu ātrumu ap sauli noteiktā orbītā. Satelīti arī griežas ar nemainīgu ātrumu noteiktā ceļa posmā. Tūlītējs ātrums ir noteikts ātrums noteiktā brīdī. Noteiktā mirklī spidometrs nolasa momentāno ātrumu.