Dieser Artikel erklärt, was Momentangeschwindigkeit in der Physik ist. Ebenso erfahren Sie, wie Sie die Momentangeschwindigkeit berechnen, eine gelöste Übung und den Unterschied zwischen Momentangeschwindigkeit und anderen physikalischen Konzepten.
Was ist Momentangeschwindigkeit?
Die Momentangeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit eines sich bewegenden Körpers zu einem bestimmten Zeitpunkt. Mit anderen Worten: Die momentane Geschwindigkeit eines Körpers ist seine Geschwindigkeit in einem einzigen Augenblick, nicht über einen längeren Zeitraum.
Die momentane Geschwindigkeit eines Körpers kann sich im Gegensatz zur Durchschnittsgeschwindigkeit jederzeit ändern. Wenn wir also die Momentangeschwindigkeit untersuchen, analysieren wir die Geschwindigkeit eines Körpers zu einem bestimmten Zeitpunkt und nicht über einen langen Zeitraum.
Wenn beispielsweise die momentane Geschwindigkeit eines Körpers, der sich zum Zeitpunkt t=7 s bewegt, gleich 5 m/s ist, bedeutet dies, dass sich dieser Körper zum Zeitpunkt t=7 s mit einer Geschwindigkeit von 5 m/s bewegt. Aber im nächsten Moment kann die Momentangeschwindigkeit einen beliebigen anderen Wert annehmen.
Formel für sofortige Geschwindigkeit
Mathematisch ist die Momentangeschwindigkeit definiert als die Grenze der Durchschnittsgeschwindigkeit, wenn das Zeitintervall gegen Null geht. Die Momentangeschwindigkeit ist daher gleich der Ableitung der Ortsgleichung nach der Zeit.
Die Formel für die Momentangeschwindigkeit lautet also wie folgt:
Gold:
-
ist die momentane Geschwindigkeit.
-
ist die Durchschnittsgeschwindigkeit.
-
ist die Variation der Position.
-
ist das gegen 0 tendierende Zeitintervall, also ein unendlich kleines Zeitintervall.
-
ist die Ableitung der Körperposition nach der Zeit.
Reales Beispiel für Momentangeschwindigkeit
Sobald wir die Definition der Momentangeschwindigkeit und ihre Formel gesehen haben, sehen wir uns ein konkretes Beispiel an, um klar zu verstehen, wie sie berechnet wird.
- Die Position eines sich bewegenden Teilchens wird durch die folgende Gleichung definiert:
, wie groß ist die momentane Geschwindigkeit des Teilchens im zweiten t=4s?
Als erstes müssen wir die Gleichung für Ort und Zeit herleiten, um die Gleichung für die Momentangeschwindigkeit zu finden:
Nachdem wir nun den Ausdruck kennen, der die Momentangeschwindigkeit definiert, setzen wir einfach den Zeitpunkt t=4 s in die Gleichung ein und führen die Berechnungen durch:
Sofortige Geschwindigkeit und sofortige Geschwindigkeit
Als nächstes werden wir sehen, was der Unterschied zwischen Momentangeschwindigkeit und Momentangeschwindigkeit ist, da es sich hierbei um zwei physikalische Konzepte handelt, die häufig verwechselt werden.
Der Unterschied zwischen Geschwindigkeit und Geschwindigkeit liegt in Ihrer Berechnung. Die Geschwindigkeit ist also gleich der zurückgelegten Strecke geteilt durch die verstrichene Zeit, während die Geschwindigkeit berechnet wird, indem die Verschiebung durch das verstrichene Zeitintervall geteilt wird.
Daher besteht der Unterschied zwischen Momentangeschwindigkeit und Momentangeschwindigkeit darin, dass die Momentangeschwindigkeit aus der Positionsänderung berechnet wird, während die Momentangeschwindigkeit aus der Verschiebung berechnet wird.
Momentangeschwindigkeit und Durchschnittsgeschwindigkeit
Abschließend werden wir sehen, was der Unterschied zwischen Momentangeschwindigkeit und Durchschnittsgeschwindigkeit ist, da es sich hierbei um zwei Geschwindigkeitstypen handelt, die wir unterscheiden müssen.
Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der ein Körper seine Position geändert hätte, wenn er sich über die gesamte Strecke mit konstanter Geschwindigkeit bewegt hätte.
Der Unterschied zwischen Momentangeschwindigkeit und Durchschnittsgeschwindigkeit besteht darin, dass die Momentangeschwindigkeit die Geschwindigkeit ist, die ein Körper zu einem bestimmten Zeitpunkt hat. Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist jedoch die Geschwindigkeit, die ein Körper gehabt hätte, wenn er über die Zeit hinweg mit konstanter Geschwindigkeit seine Position geändert hätte. die gesamte Flugbahn.
In Wirklichkeit ist die Momentangeschwindigkeit die Durchschnittsgeschwindigkeit eines sehr kleinen Zeitintervalls, das so klein ist, dass es als einzelner Augenblick betrachtet wird.