GEMIDDELDE SNELHEID: HOE DEZE TE BEREKENEN EN VOORBEELDEN - FYSIEK - 2026

De gemiddelde snelheid of gemiddelde snelheid wordt gedefinieerd als het quotiënt tussen de afgelegde ruimte en de tijd die wordt gebruikt om die ruimte af te leggen. Snelheid is een fundamentele hoeveelheid, zowel in de natuurkunde als in het dagelijks leven van mensen. Het is aanwezig in bijna elk aspect van het leven van mensen.

Deze aanwezigheid van snelheid is vooral merkbaar in de huidige samenleving, waar er een groeiende vraag is naar directheid. Snelheid is natuurlijk ook intrinsiek gerelateerd aan een groot aantal fysische verschijnselen. Op de een of andere manier hebben alle mensen een intuïtief idee, min of meer correct, over het concept van snelheid.

Het is noodzakelijk onderscheid te maken tussen gemiddelde snelheid en momentane snelheid. De momentane snelheid is de snelheid die een lichaam op een bepaald moment draagt, terwijl de gemiddelde snelheid het quotiënt is tussen de verplaatsing en de tijd.

Verder moet worden opgemerkt dat snelheid een scalaire grootheid is; dat wil zeggen, het heeft een richting, een gevoel en een module. Op deze manier wordt snelheid over één richting toegepast.

In het internationale systeem wordt snelheid gemeten in meters per seconde (m / s), hoewel andere eenheden in het dagelijks leven vaak worden gebruikt, zoals kilometers per uur (km / h).

Hoe bereken je het?

De berekening van de gemiddelde snelheid wordt uitgevoerd met de volgende uitdrukking:

v _m = ∆s / ∆t = (s _{f -} s ₀ ) / (t _{f -} t ₀ )

In deze vergelijking is v _m de gemiddelde snelheid, ∆s is de verplaatsingstoename en ∆t is de tijdsincrement. Anderzijds, s _f en s ₀ zijn de laatste en de eerste verplaatsing, respectievelijk; terwijl t _f en t ₀ respectievelijk de laatste en initiële tijd zijn.

Een andere uitdrukking voor het berekenen van de gemiddelde snelheid is:

v _m = s _t / t _t

In deze uitdrukking is s _t de totale verplaatsing en _{t t} de totale tijd die is geïnvesteerd in het maken van die verplaatsing.

Zoals in deze berekening te zien is, wordt alleen rekening gehouden met de totale verplaatsing en de totale tijd die erin wordt gebruikt, zonder dat op enig moment rekening hoeft te worden gehouden met hoe deze verplaatsing heeft plaatsgevonden.

Het is ook niet nodig om te weten of het lichaam is versneld, gestopt of helemaal met een constante snelheid heeft gereisd.

Vaak kan het nodig zijn om de omgekeerde berekening uit te voeren om de totale verplaatsing te bepalen op basis van de gemiddelde snelheid en de totale tijd die nodig is.

In dat geval hoeft u alleen maar de verplaatsing van de eerste vergelijking op te lossen om de uitdrukking te krijgen waarmee deze kan worden berekend:

∆s = v _m ∙ ∆t

Hetzelfde kan worden gedaan als het nodig is om de tijd te berekenen die wordt gebruikt in een beweging die wordt uitgevoerd met een bekende gemiddelde snelheid:

∆t = v _m ∙ ∆s

Maateenheden voor snelheid

Snelheid kan worden uitgedrukt in verschillende eenheden. Zoals hierboven vermeld, is in het internationale systeem de meeteenheid de meter per seconde.

Afhankelijk van de context kan het echter handiger of praktischer zijn om andere eenheden te gebruiken. Bij transportmiddelen wordt dus meestal de kilometer per uur gehanteerd.

Van hun kant gebruiken ze in het Angelsaksische systeem van eenheden de voet per seconde (ft / s) of de mijl per uur (mph) in het geval van transportmiddelen.

In maritieme navigatie wordt de knoop algemeen gebruikt; Aan de andere kant wordt in de luchtvaart soms het Mach-getal gebruikt, dat wordt gedefinieerd als het quotiënt tussen de snelheid van een lichaam en de geluidssnelheid.

Voorbeelden van het berekenen van de gemiddelde snelheid

Eerste voorbeeld

Een typisch voorbeeld waarbij het nodig kan zijn om de gemiddelde snelheid te berekenen, is een rit tussen twee afzonderlijke steden.

Stel dat zowel de totale verplaatsing (die niet hoeft samen te vallen met de afstand tussen de twee steden) gemaakt op de reis tussen de twee steden - bijvoorbeeld 216 kilometer - als de tijd die aan die reis is besteed bekend is. -bijvoorbeeld drie uur-.

De berekening van de gemiddelde snelheid zou als volgt gebeuren:

v _m = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 km / uur

Als u de snelheid in internationale systeemeenheden wilt uitdrukken, moet u de volgende conversie uitvoeren:

v _m = 72 km / u = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, aangezien een kilometer duizend meter is en een uur 3600 seconden.

Tweede voorbeeld

Een ander praktisch geval van het berekenen van de gemiddelde snelheid is wanneer er in een bepaalde tijd meerdere bewegingen zijn gemaakt.

Stel dat een vrouw meerdere dagen met de fiets heeft gefietst en wil weten wat de gemiddelde totale snelheid van haar tocht is geweest.

De vrouw heeft gedurende de opeenvolgende dagen de volgende afstanden afgelegd: 30 kilometer, 50 kilometer, 40 kilometer en 20 kilometer.

De respectievelijke tijden waren de volgende: anderhalf uur, twee en een half uur, twee en een half uur en anderhalf uur. Vervolgens wordt de resulterende gemiddelde snelheid als volgt berekend:

v _m = (30 + 50 + 40 + 20) / (1,5 + 2,5 + 2,5 + 1,5) = 17,5 km / u

Voorbeelden van gemiddelde snelheid

Het kan interessant zijn om enkele voorbeelden van gemiddelde reissnelheden te kennen om een ​​meer intuïtief idee te hebben van de verschillende waarden die de snelheid kan aannemen.

In het geval van een persoon die loopt, wordt de waarde van zijn gemiddelde snelheid geacht 5 kilometer per uur te zijn. Als diezelfde persoon rent, kan hij de helft van die gemiddelde snelheid halen.

De gemiddelde snelheid van een amateurfietser kan geschat worden op zo'n 16 kilometer per uur, terwijl voor een profwielrenner op de weg de gemiddelde snelheid de waarde van 45 kilometer per uur bereikt.

Categorie 1 orkanen kunnen een gemiddelde snelheid hebben van 119 kilometer per uur. Ten slotte is de gemiddelde baansnelheid van de aarde rond de zon 107.218 kilometer per uur.

Referenties

1. Snelheid (nd). Op Wikipedia. Opgehaald op 23 april 2018, via en.wikipedia.org.
2. Snelheid (nd). Op Wikipedia. Opgehaald op 23 april 2018, via es.wikipedia.org.
3. Kilometer per uur (na). Op Wikipedia. Opgehaald op 23 april 2018, via es.wikipedia.org.
4. Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. De Feynman Lectures on Physics.
5. Elert, Glenn. "Snelheid en snelheid". The Physics Hypertextbook. Opgehaald op 23 april 2018.