Способы нахождения средней скорости

Вычисление средней скорости движения в физике: расчёты и формулы

Содержание:

Под средней скоростью движения какого-либо тела понимают отношение пройденного расстояния к временному промежутку, который был затрачен на его преодоление. Определение средней скорости может понадобиться в случае, когда в процессе перемещения тела на разных участках его скорость изменялась. Неважно в каком направлении совершалось движение и изменялось ли оно с течением времени. Характер движения может быть сложным или простым. Средняя скорость является скалярной величиной, поэтому алгоритм вычисления всегда будет примерно одинаковым.

Как найти среднюю скорость тела?

Пример. Автомобиль всего проехал 1 километр и 200 метров. После каждых 400 м он изменял скорость движения. Первые 400 метров он двигался со скоростью 20 км/ч, потом со скоростью 40 км/ч, 50 км/ч и последний участок проехал на скорости 35 км/ч. Определение средней скорости движения производим так:

В любом другом случае вычисление средней скорости в физике производят более сложным путем по формуле:

• Si – отрезок пути, км;
• ti – время прохождения отрезка пути, ч.

Пример задачи на вычисление средней скорости в физике

Сначала найдем путь, который был пройден за каждый из промежутков времени:

S₁ = 1 х 7 = 7 км

S₂ = 2 х 4 = 8 км

Далее пишется вышеприведенная формула в более привычном виде, как обычно, подставляются необходимые данные и определяется средняя скорость:

Средняя скорость при равноускоренном движении

На практике очень часто встречаются задачи, когда вычисление средней скорости необходимо производить для случая, когда тело, двигаясь с какой-то начальной скоростью, с течением времени начало ускоряться и в конце пути достигло какой-то новой скорости. Тогда следует использовать формулу, которая выражает среднюю скорость через величину ускорения:

vcp. = v0 + \frac < at > < 2 >, где:

• v0 – начальная скорость,
• а – ускорение,
• t – время движения тела.

Пример. Двигаясь с начальной скоростью 160 м/с, самолет в течение двух минут ускорял свое движение на 1,5 м/с2. Какова его средняя скорость за этот промежуток времени?

vcp. = 160 + \frac < 1,5 * 120 > < 2 >= 250 м/с

Источник

Способы нахождения средней скорости в физике

Основные понятия и законы кинематики

Кинематика — раздел механики, описывающий механическое движение тел без рассмотрения причин, из-за которых происходит движение.

Механическое движение — это изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

Для описания движения нужна система отсчета, относительно которой мы будем описывать движение.

Система отсчета — это система координат, связанная с телом отсчета и прибор для измерения времени.

Тело отсчета — это тело, относительно которого рассматривают положение других тел.

Материальная точка — это тело, размеры которого можно не учитывать при решении задачи.

Траектория — это мысленная линия в пространстве, которую при движении описывает материальная точка.

Траектория движения делится на два типа:

• прямолинейное движение. Это прямой отрезок траектории;
• криволинейное движение. Это кривой отрезок траектории.

Путь — это длина траектории, которую описывает тело или материальная точка за данный промежуток времени.

Перемещение S → — это вектор, соединяющий начальное положение тела или материальной точки с ее конечным положением.

Скорость — это векторная физическая величина, характеризующаяся направлением и быстротой перемещения материальной точки.

В международной системе единиц (СИ) единица измерения скорости обозначается как метр в секунду ( м с ) .

На практике часто используют внесистемную единицу измерения скорости. Например: километр в час ( к м ч ) .

Скорость принято записывать буквой ϑ , в СИ она обозначается как м с .

Как писалось выше, скорость равна отношению пути S ко времени t ( ϑ = S t ) .

Определение средней скорости

Определение: средняя скорость t ( ϑ = S t ) . – это физическая величина, равная отношению вектора всего пройденного пути к затраченному на это движение промежутку времени.

Рассчитать среднюю скорость можно по следующей формуле:

Определение средней путевой скорости

Средняя путевая скорость — это отношение пути или длины траектории, пройденного телом, к интервалу времени, за которое этот путь был пройден.

Формула средней путевой скорости выглядит так:

ϑ с р . п . = ∆ S ∆ t

Примеры решения задач

Автомобиль первый час ехал со скоростью 100 км/ч, после чего сделал остановку. Следующие два часа автомобиль ехал со скоростью 90 км/ч, а затем два часа — со скоростью 80 км/ч. Найдите среднюю скорость на протяжении всего пути автомобиля.

В условии сказано о трех участках пути.

ϑ с р → = S 1 → + S 2 → + S 3 → t 1 + t 2 + t 3

Участки пути мы можем вычислить и посчитать следующим образом:

Первый участок пути составил 1∙100 = 100 километров.

Второй участок пути составил 2∙90 = 180 километров.

Третий участок пути составил 2∙80 = 160 километров.

ϑ с р = 100 + 180 + 160 1 + 2 + 2 = 440 5 = 88 к м ч

Ответ: средняя скорость составляет 88 км/ч.

Автомобиль проехал по дороге расстояние 140 км за время, равное 2 часам, затем сделал остановку. После остановки автомобиль проехал 60 км за 3 часа. Какова средняя скорость автомобиля за весь путь?

ϑ с р → = ∆ S → ∆ t ϑ с р → = S 1 → + S 2 → t 1 + t 2 ϑ с р → = 140 + 60 2 + 3 = 40 к м ч

Ответ: средняя скорость автомобиля составляет 40 км/ч.

Человек занимается бегом и за 2 часа пробежал 5 км, а за следующий час пробежал 3 км. Определите среднюю скорость бегуна.

Искать среднюю скорость будем как во второй задаче.

ϑ с р → = ∆ S → ∆ t ϑ с р → = S 1 → + S 2 → t 1 + t 2 ϑ с р → = 5 + 3 2 + 1 = 2 , 6 к м ч

Источник

Решение задач на среднюю скорость

Решение задач на среднюю скорость

Задачи простые, важно понять и запомнить формулу:

Если участков пути было два, тогда

Если три, то соответственно:

Как вы поняли, смысл таков: в знаменателе складываются отрезки времени, в

числители суммируем расстояния пройденные за соответствующие им отрезки

№1: Половину времени, затраченного на дорогу, автомобиль ехал со скоростью 61

км/ч, а вторую половину времени – со скоростью 87 км/ч. Найдите среднюю

скорость автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Чтобы найти среднюю скорость нужно весь путь разделить на всё время движения.

В задаче сказано о двух участках пути.

Среднюю скорость будем искать по формуле:

Пусть на весь путь автомобиль затратил t часов.

Значит за первую половину времени со скоростью 61 км/ч автомобиль прошёл

0,5∙t∙61 километров, а за вторую половину времени 0,5∙t∙87 километров, тогда:

№2: Половину времени, затраченного на дорогу, автомобиль ехал со скоростью 74

км/ч, а вторую половину времени – со скоростью 66 км/ч. Найдите среднюю

скорость автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

№3: Путешественник переплыл море на яхте со средней скоростью 17 км/ч.

Обратно он летел на спортивном самолете со скоростью 323 км/ч. Найдите

среднюю скорость путешественника на протяжении всего пути. Ответ дайте в

Мы не знаем, каким было расстояние, которое преодолел путешественник. Знаем

только, что это расстояние было одинаковым на пути туда и обратно.

Когда расстояние не указано его принимают за 1 (в данном случае — одно море).

Тогда время, которое путешественник плыл на яхте, равно 1/17, а время, затраченное

на полет, равно 1/323.

Общее время равно:

Тогда средняя скорость равна:

Путешественник переплыл море на яхте со средней скоростью 20 км/ч. Обратно он

летел на спортивном самолете со скоростью 480 км/ч. Найдите среднюю скорость

путешественника на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

№5: Первую треть трассы автомобиль ехал со скоростью 90 км/ч, вторую треть –

со скоростью 60 км/ч, а последнюю – со скоростью 45 км/ч. Найдите среднюю

скорость автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Чтобы найти среднюю скорость нужно весь путь разделить на всё время движения. В

задаче сказано о трёх участках пути.

Среднюю скорость будем искать по формуле:

Обозначим весь пусть S.

Тогда первую треть пути автомобиль ехал:

Вторую треть пути автомобиль ехал:

Последнюю треть пути автомобиль ехал:

№6: Первую треть трассы автомобиль ехал со скоростью 60 км/ч, вторую треть –

со скоростью 120 км/ч, а последнюю – со скоростью 110 км/ч. Найдите среднюю

скорость автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

№7: Первый час автомобиль ехал со скоростью 100 км/ч, следующие два часа – со

скоростью 90 км/ч, а затем два часа – со скоростью 80 км/ч. Найдите среднюю

скорость автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Чтобы найти среднюю скорость нужно весь путь разделить на всё время движения. В

задаче сказано о трёх участках пути.

Среднюю скорость будем искать по формуле:

Исходя из условия мы можем определить протяжённость каждого участка:

Первый участок пути составил 1∙100 = 100 километров.

Второй участок пути составил 2∙90 = 180 километров.

Третий участок пути составил 2∙80 = 160 километров.

№8: Первые два часа автомобиль ехал со скоростью 50 км/ч, следующий час – со

скоростью 100 км/ч, а затем два часа – со скоростью 75 км/ч. Найдите среднюю

скорость автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

№9: Первые 120 км автомобиль ехал со скоростью 60 км/ч, следующие 120 км — со

скоростью 80 км/ч, а затем 150 км — со скоростью 100 км/ч. Найдите среднюю

скорость автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Чтобы найти среднюю скорость нужно весь путь разделить на всё время движения. В

задаче сказано о трёх участках пути.

Среднюю скорость будем искать по формуле:

Протяжённость участков дана. Определим время, которое затратил автомобиль на

каждый участок: на первый участок автомобиль затратил 120/60 часов, на второй

участок 120/80 часов, на третий 150/100 часов.

Находим среднюю скорость:

№10: Первые 190 км автомобиль ехал со скоростью 50 км/ч, следующие 180 км — со

скоростью 90 км/ч, а затем 170 км — со скоростью 100 км/ч. Найдите среднюю

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

• Сейчас обучается 797 человек из 78 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

• Сейчас обучается 355 человек из 66 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Методическая работа в онлайн-образовании

• Сейчас обучается 25 человек из 14 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Номер материала: ДБ-309466

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами

Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно

В МГУ разрабатывают школьные учебники с дополненной реальностью

Время чтения: 2 минуты

Минпросвещения будет стремиться к унификации школьных учебников в России

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор откажется от ОС Windows при проведении ЕГЭ до конца 2024 года

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения разрабатывает образовательный минимум для подготовки педагогов

Время чтения: 2 минуты

Попова предложила изменить школьную программу по биологии

Время чтения: 1 минута

В Госдуме предлагают сделать бесплатным проезд на общественном транспорте для детей до 16 лет

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник