Strona na telefon

337. Szybkość średnia

Znamy czas ruchu ciała na każdym z dwóch odcinków drogi i znamy każdy z tych odcinków drogi. Szybkość średnią na całym odcinku drogi obliczymy dzieląc całą drogę przez całkowity czas. Całkowitą drogę obliczamy jako sumę dróg cząstkowych i podobnie czas.

Mechanika.

Kinematyka.

Prędkość ruchu.

Szybkość ruchu.

Droga ruchu.

Szybkość średnia.

Ruch składający się z różnych ruchów


Drgania proste (harmoniczne). Ruch harmoniczny prosty - oscylator harmoniczny

Ruch po okręgu - własności ruchu po okręgu. Zastosowanie do obliczeń astronomicznych.

Ruch to zmiana położenia jednego ciała względem innego ciała. W najprostszym przypadku do analizy ruchu potrzebne są dwa ciała. Jedno z tych ciał nazywamy wtedy układem odniesienia, drugie zaś ciałem badanym.

W podstawowej analizie ruchu pomijamy rozmiary ciała - traktujemy je jako ciało punktowe lub bierzemy pod uwagę jeden, wybrany punkt ciała rozciągłego.

Ciało punktowe wykonuje ruch lub inaczej znajduje się w ruchu, gdy zmienia się usytuowanie wzajemne ciał - układu odniesienia i ciała badanego.

Rzeczywiste, poruszające się, ciała często zostawiają za sobą materialny ślad - odcisk buta czy koła, wstęga gazów spalinowych, odkształcone ciała znajdujące się na trasie ruchu ciała.

W opisie fizycznym podstawowym dokonujemy często idealizacji miejsca, przez które przemieszczało się ciało. Ciało o wymiarach punktowych lub wybrany, ustalony, punkt ciała zakreśla w przestrzeni linię nazywaną torem ruchu.

Tor ruchu przedstawiamy kreśląc linię (o jakiejś grubości) lub zapisując matematycznie.

Do zapisania toru ruchu, położenia ciała za pomocą formuł matematycznych trzeba wybrać układ współrzędnych związany z układem odniesienia. Układ współrzędnych to często układ trzech wzajemnie prostopadłych osi liczbowych. Układ taki nazywamy układem kartezjańskim prostokątnym. W praktyce stosowane są jeszcze inne układy, np. Biegunowy lub walcowy.

Długość odcinka toru przebytego przez ciało w pewnym określonym czasie nazywamy drogą ruchu. Drogę ruchu mierzymy w jednostkach długości. Podając wartość drogi przebytej przez ciało nie mówimy nic o kształcie toru po którym ciało poruszało się.

Umożliwia ta właściwość drogi stosowanie zależności z ruchu jednostajnego prostoliniowego i ruchu jednostajnie przyspieszonego prostoliniowego o zwrocie prędkości początkowej zgodnej ze zwrotem przyspieszenia do dowolnego ruchu (bez zmiany zwrotu), jeśli nie bierzemy pod uwagę wektorowego charakteru przemieszczenia i prędkości, a interesuje nas wyłącznie skalarny opis ruchu. W praktycznych zastosowaniach często istotna jest cała droga, a nie przemieszczenie i szybkość średnia, a nie wektor prędkości średniej.

1. Szybkość średnia

Szybkość średnią definiujemy jako iloraz pewnego odcinka drogi przez czas, w którym ciało przebyło tę drogę. Oznacza to, że szybkość średnia opisuje w uproszczony sposób ruch na pewnym odcinku drogi i w ciągu czasu, który był potrzebny na przebycie tego odcinka drogi. Szybkość średnia nie mówi nic o wartości szybkości na połowie odcinka drogi, ani na dalszej trasie. Szybkość średnia jest ściśle związana z wybranym odcinkiem drogi i odpowiadającym mu czasem ruchu.

(135kB) Szybkość średnią definiujemy jako iloraz pewnego odcinka drogi przez czas, w którym ciało przebyło tę drogę

2. Szybkość średnia ruchu odbywającego się na dwóch odcinkach - znane są składowe drogi i czasy potrzebne do ich przebycia

Znamy czas ruchu ciała na każdym z dwóch odcinków drogi i znamy każdy z tych odcinków drogi. Szybkość średnią na całym odcinku drogi obliczymy dzieląc całą drogę przez całkowity czas. Całkowitą drogę obliczamy jako sumę dróg cząstkowych i podobnie czas.

(126kB) Znamy czas ruchu ciała na każdym z dwóch odcinków drogi i znamy każdy z tych odcinków drogi
3. Czasami znamy szybkości średnie na każdym z odcinków i czas ruchu na każdym z tych odcinków. Wtedy trzeba zmodyfikować trochę otrzymany wzór

(126kB) Czasami znamy szybkości średnie na każdym z odcinków i czas ruchu na każdym z tych odcinków
4. Może wystąpić też inna sytuacja - znana jest droga i czas ruchu dla pierwszego odcinka, a dla drugiego znana jest droga i średnia szybkość. Modyfikacja wzoru jest również prosta.

(130kB)  znana jest droga i czas ruchu dla pierwszego odcinka, a dla drugiego znana jest droga i średnia szybkość.

5. Możemy też wyobrazić sobie sytuację, gdy znane są długości obu odcinków drogi i szybkości średnie na tych odcinkach. Nadal wystarczy prosta modyfikacja podstawowego wzoru.

(127kB)

6. Trudniejsza jest sytuacja, gdy znana jest szybkość średnia na każdym odcinku, szybkość średnia na całej trasie i czas ruchu na drugim odcinku. Szukany jest czas ruchu na pierwszym odcinku trasy. Wzór trzeba przekształcić i wyliczyć pozostałe wielkości.

(150kB) znana jest szybkość średnia na każdym odcinku, szybkość średnia na całej trasie i czas ruchu na drugim odcinku

Dokończenie obliczeń

(115kB) Dokończenie obliczeń

Znamy czas ruchu ciała na każdym z dwóch odcinków drogi i znamy każdy z tych odcinków drogi. Szybkość średnią na całym odcinku drogi obliczymy dzieląc całą drogę przez całkowity czas. Całkowitą drogę obliczamy jako sumę dróg cząstkowych i podobnie czas.

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m1? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

Z miasta A do B samochód przemieszczał się ze średnią szybkością v1=80 km/h. Drogę powrotną przebył z szybkością średnią v2=50 km/h. Jaka była średnia szybkość samochodu w czasie całej jazdy (czasu postoju nie wliczamy)?

Dwa kilogramy wody o temperaturze 10 stopni Celsjusza ogrzano do temperatury wrzenia w czajniku elektrycznym w ciągu 15 minut. Oporność R grzałki czajnika równa jest 25 omów. Jakim napięciem U zasilany był czajnik? Straty energii pomijamy. Ciepło właściwe wody c równe jest 4200 dżuli na kilogram i stopień Celsjusza. Rozwiązanie zadania

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?