Momentinis ir vidutinis greitis
Greitis yra labai svarbi sąvoka, aptariama mechanikoje. Daugelis objekto savybių, tokių kaip kinetinė energija ir klampumas, priklauso nuo objekto greičio. Greičio sąvoka plačiai naudojama tokiose srityse kaip kinetika, kinematika, dinamika, astrofizika ir net inžinerija. Labai svarbu tinkamai suprasti momentinio greičio ir vidutinio greičio sąvokas, kad galėtume tobulėti tokiose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra momentinis greitis ir vidutinis greitis, jų panašumus, momentinio ir vidutinio greičio apibrėžimus ir galiausiai skirtumą tarp vidutinio ir momentinio greičio.
Kas yra momentinis greitis?
Pirmiausia reikia suprasti greičio sąvoką, kad tinkamai suprastumėte momentinio greičio sąvoką. Greitis yra fizinis kūno dydis. Momentinis greitis gali būti nurodytas kaip momentinis objekto greitis pagal kryptį, kuria objektas tuo momentu juda. Niutono mechanikoje greitis apibrėžiamas kaip poslinkio kitimo greitis. Ir greitis, ir poslinkis yra vektoriai. Jie turi kiekybinę vertę ir kryptį. Vien tik kiekybinė greičio reikšmė vadinama greičio moduliu. Tai lygu objekto greičiui. Objekto greitis yra tiesiogiai susijęs su objekto kinetine energija. Reliatyvumo teorija siūlo pažangesnę versiją, kuri čia neaptariama. Reliatyvumo teorija taip pat rodo, kad stebima objekto masė didėja, kai padidėja objekto greitis. Objekto greitis priklauso tik nuo objekto erdvės ir laiko koordinatės pokyčių. Momentinis objekto greitis yra atstumas, kurį objektas nukeliavo per be galo trumpą laiką. Tai matematiškai žymima kaip dx/dt, kur x yra poslinkio vektorius. Momentinis greitis gali būti laikomas greičiu, kurį objektas akimirksniu jaučia. Momentinis greitis yra laiko funkcija. Objekto, kuriam veikia grynoji jėga, momentinis greitis visada keičiasi. Objekto, judančio pastoviu greičiu, momentinis greitis yra pastovus.
Kas yra vidutinis greitis?
Vidutinis greitis yra momentinių greičių vidurkis per tam tikrą laikotarpį. Kadangi tai sunku gauti, vidutiniam greičiui apskaičiuoti naudojamas paprastas metodas. Vidutinis judėjimo greitis yra bendras objekto nuvažiuotas atstumas, padalytas iš kelionės laiko. Jei objekto kelias yra tiesi, galima lengvai gauti vidutinio greičio vektorių. Kitas būdas gauti vidutinį greitį yra integruoti momentinį greitį atsižvelgiant į kelionės laiką. Taip gaunamas objekto nuvažiuotas atstumas. Padalijus šį skaičių iš kelionės laiko, galima apskaičiuoti vidutinį greitį.
Kuo skiriasi vidutinis greitis ir momentinis greitis?
• Tam tikros kelionės momentinis greitis yra laiko funkcija, bet vidutinis greitis yra pastovus.
• Vidutinio greičio vektorius visada yra poslinkio kryptimi. Todėl vidutinis greitis nepriklauso nuo kelio, bet momentinio greičio vektorius priklauso nuo nuvažiuoto kelio.
