Vidējais un momentānais ātrums — teorija. Fizika (Skola2030), Fizika I.

Reāli dabā vienmērīgu taisnvirziena kustību ir ļoti maz. Biežāk sastopamas kustības, kurās ātruma modulis mainās. Uzsākot kustību, ātrums pieaug, bet kustības laikā tas var palielināties un samazināties un, beigās apstājoties, tas kļūst vienāds ar nulli.

Lai raksturotu šādas nevienmērīgas kustības, izmanto vidējo ātrumu:

v_{vid .} = \frac{l_{k}}{{Δ t}_{k}}

, kur

l_{k}

- kopējais kustībā veiktais ceļš, \(m\),

{Δ t}_{k}

- kopējais kustības laika intervāls, kurš var ietvert arī stāvēšanas laikus, ja kustības laikā tādi bijuši, \(s\),

v_{vid .}

- vidējais kustības ātrums, \(m/s\).

Svarīgi!

Vidējo ātrumu kā vidējo aritmētisko var aprēķināt tikai divos gadījumos:

1. ja dažādi nemainīgi kustības ātrumi ilguši vienādus laika intervālus;

2. vienmērīgi paātrinātā vai palēninātā kustībā, ja zināmi sākuma un beigu ātrumu vērtības

1. Ja dažādi kustības ātrumi ilguši vienādus laika intervālus.

Piemēram: trīs dažāda garuma ceļa posmi

l_{1}, l_{2}, l_{3}

, veikti ar dažādiem, bet posma robežās nemainīgiem, ātrumiem

v_{1}, v_{2}, v_{3}

un visi posmi veikti vienādos laika intervālos

Δ t

v_{vid} = \frac{l_{k}}{{Δ t}_{k}} = \frac{l_{1} + l_{2} + l_{3}}{3 \cdot Δ t} = \frac{v_{1} \cdot Δ t + v_{2} \cdot Δ t + v_{3} Δ t}{3 \cdot Δ t} = \frac{Δ t (v_{1} + v_{2} + v_{3})}{3 \cdot Δ t} = \frac{v_{1} + v_{2} + v_{3}}{3}

2. Vienmērīgi paātrinātā vai palēninātā kustībā, ja zināmi sākuma un beigu ātrumu vērtības:

v_{vid .} = \frac{|v_{\min} + v_{\max}|}{2}

Svarīgi!

Ja kustība sākas no miera stāvokļa - minimālais ātrums ir nulle, tad

v_{vid .} = \frac{|v_{\min} + v_{\max}|}{2} = \frac{|0 + v_{\max}|}{2} = \frac{|v_{\max}|}{2}

Tas ir, vidējais ātrums skaitliski vienāds ar pusi no kustībā sasniegtā maksimālā ātruma!

Vidējais ātrums raksturo ķermeņa kustību kādā noteiktā ceļa posmā. Lai raksturotu kustību noteiktā trajektorijas punktā, izmanto momentāno ātrumu.

Lai noteiktu un aprēķinātu momentāno ātrumu, jāizvēlas ļoti mazi pārvietojumi ļoti īsos laika intervālos, ko praktiski ir ļoti grūti realizēt. Viena no iekārtām, ar kuras palīdzību šoferis nosaka automašīnas momentāno ātrumu (moduli), ir spidometrs.

Momentānais ātrums praktiski ir reālais ķermeņa ātrums, tāpēc ikdienā lieto tikai vienu vārdu ātrums.

Iepriekšējā tēma

Atgriezties tēmā

Nākamais uzdevums

Nosūtīt atsauksmi

Atradi kļūdu?

Sūti mums ziņu!

1. Vidējais un momentānais ātrums

Teorija