سرعت در مقابل سرعت متوسط
سرعت یک ویژگی بسیار مهم است که در زمینه مکانیک در فیزیک مورد بحث قرار گرفته است. سرعت یک جسم بیانگر سرعت حرکت جسم و جهت حرکت آن است. سرعت متوسط، سرعت موثر کلی یک حرکت را توصیف می کند. هر دوی این مفاهیم تقریباً در هر شاخه ای از فیزیک بسیار اساسی و بسیار مهم هستند. در این مقاله قصد داریم به چیستی سرعت و سرعت متوسط، تعاریف سرعت و سرعت متوسط، شباهت های آنها و در نهایت تفاوت سرعت و سرعت متوسط بپردازیم.
سرعت
سرعت کمیت فیزیکی یک جسم است. سرعت لحظه ای را می توان به عنوان سرعت لحظه ای جسم با جهتی که جسم در آن لحظه حرکت می کند، ارائه داد. در مکانیک نیوتنی، سرعت به عنوان نرخ تغییر جابجایی تعریف می شود. هم سرعت و هم جابجایی بردار هستند. ارزش کمی و جهت دارند. مقدار کمی سرعت به تنهایی مدول سرعت نامیده می شود. این برابر با سرعت جسم است. میانگین سرعت یک جسم، تفاوت بین سرعت نهایی و اولیه (به طور جداگانه در سه بعد) تقسیم بر زمان کل است. سرعت یک جسم با انرژی جنبشی جسم ارتباط مستقیم دارد. در مکانیک کلاسیک، انرژی جنبشی یک جسم نصف برابر جرم ضرب در مجذور سرعت است (Ek=½ mv2). نظریه نسبیت نسخه پیشرفته تری را پیشنهاد می کند که در اینجا مورد بحث قرار نمی گیرد. نظریه نسبیت همچنین پیشنهاد می کند که جرم مشاهده شده یک جسم با افزایش سرعت جسم افزایش می یابد.سرعت یک جسم فقط به تغییرات مختصات فضا-زمان جسم بستگی دارد.
سرعت متوسط
سرعت متوسط میانگین سرعت های لحظه ای در یک دوره زمانی است. از آنجایی که به دست آوردن این امر دشوار است، از روش آسان تری برای محاسبه سرعت متوسط استفاده می شود. سرعت متوسط یک حرکت کل مسافت طی شده توسط جسم تقسیم بر زمان طی شده برای سفر است. اگر مسیر جسم یک خط مستقیم باشد، بردار سرعت متوسط را می توان به راحتی بدست آورد. روش دیگر برای به دست آوردن سرعت متوسط، ادغام سرعت لحظه ای با توجه به زمان سفر است. این نشان دهنده مسافت طی شده توسط جسم است. با تقسیم این مقدار بر زمان صرف شده برای سفر، می توان سرعت متوسط را محاسبه کرد.
تفاوت بین سرعت و سرعت متوسط چیست؟
• سرعت یک جسم یک ویژگی آنی برای یک حرکت معین است در حالی که سرعت متوسط همیشه با حرکت کلی بین دو نقطه مطابقت دارد.
• زمانی که جابجایی آن صفر باشد، یک جسم می تواند مقداری برای سرعت داشته باشد، با این حال، سرعت متوسط هر جسم با جابجایی صفر نیز صفر است.
• بردار سرعت در جهت آنی جسم قرار دارد. جهت سرعت متوسط به نقطه شروع و جابجایی جسم بستگی دارد. همیشه، بردار سرعت متوسط موازی با بردار جابجایی است.
