La détermination de la vitesse moyenne est probablement le plus facile calcul que vous ferez jamais dans une classe de physique. C'est parce que la vitesse à la différence, la vitesse a une magnitude mais pas la direction. Si la vitesse varie avec le temps, le calcul devient plus compliquée et nécessite le calcul de résoudre; même alors, cependant, ceux-ci sont relativement simples à résoudre, en particulier si l'accélération est constante. Voici comment aborder ce genre de problèmes.
Instructions
1 Enregistrez combien de temps il prend l'objet pour se déplacer dans tout l'espace que vous surveillez. Si vous jetez une balle de baseball, par exemple, enregistrer la quantité de temps qu'il a fallu pour le baseball à la terre. Si vous travaillez sur des questions de classe de physique, vous aurez généralement reçu cette information dans le cadre de la question.
2 Déterminer dans quelle mesure l'objet déplacé. Si vous connaissez son départ et emplacement final, vous pouvez soustraire commencer à partir de la fin. Alternativement, si vous avez un objet comme une balle qui est venu se reposer sur le sol, vous pouvez mesurer la distance de l'endroit où vous vous teniez à l'endroit où la balle a atterri.
3 Divisez la distance parcourue par le temps écoulé pour trouver la vitesse moyenne. Par exemple:
Si une balle de baseball vole 10 mètres avant de se reposer dans un temps de 2 secondes, ce qui était sa vitesse horizontale moyenne? Réponse: 10/2 = 5 mètres par seconde.
Si la vitesse reste constante, alors la vitesse moyenne est la vitesse de l'objet à chaque point pendant la durée de son Voyage. Dans ce cas, vous avez terminé. Dans de nombreux cas, cependant, la vitesse varie avec le temps, de sorte que la vitesse moyenne et la vitesse instantanée ne sont pas les mêmes. Avec notre base-ball, par exemple, la vitesse horizontale - la vitesse par rapport au sol - diminue légèrement en raison de la résistance de l'air. Cet effet est assez négligeable, cependant, que l'on peut supposer la vitesse horizontale moyenne et la vitesse horizontale instantanée sont les mêmes. Sa vitesse verticale, cependant, change rapidement pendant son vol. Au début, le baseball est dirigé, et plus tard il est dirigé vers le bas. Dans un cas comme celui-ci, où la vitesse est en train de changer avec le temps, nous pouvons calculer la vitesse instantanée si nous savons accélération.
4 Déterminer l'accélération de l'objet au cours de son Voyage. Pour des questions de classe de physique, vous aurez généralement reçu cette information. Si vous mesurez la vitesse d'une balle de baseball ou tout autre projectile sous l'influence de la gravité, cependant, vous pouvez supposer que l'accélération verticale d'un objet près de la surface de la Terre est de 9,81 mètres par seconde au carré. Cela ne vaut pas si un objet (une plume, par exemple) connaît la résistance de l'air importante car elle tombe, mais en général, ce sera vrai.
5 Si l'accélération est constante, comme dans le cas de la gravité, la vitesse de l'objet est égale à son temps de vitesse ainsi que les temps d'accélération initiale. La vitesse verticale de la base-ball, par exemple, est comme suit:
La vitesse instantanée vertical = vitesse verticale initiale - 9,81 x temps écoulé.
Notez que l'accélération due à la gravité est négatif parce que la gravité tire l'objet vers le bas, ce qui diminue sa vitesse verticale.
6 Branchez la vitesse initiale et le temps écoulé pour trouver la vitesse instantanée. Dans l'exemple de base-ball, par exemple, si le baseball avait une vitesse verticale initiale de 5 mètres par seconde vers le haut, et 2 secondes se sont écoulées, nous trouverions ce qui suit:
vitesse verticale instantanée = 5 à 9,81 (2) = -14.62 mètres par seconde.
Donc, au bout de 2 secondes, le baseball est en baisse à -14.62 mètres par seconde, sauf si elle a déjà frappé le sol.