▷ 瞬時のスピード

この記事では、物理学における瞬間速度とは何かについて説明します。したがって、瞬間速度の定義、瞬間速度の計算方法、および段階的に解決される練習問題がわかります。

瞬間速度とは何ですか？

瞬間速度とは、ある瞬間における移動体の速度です。つまり、物体の瞬間速度とは、その瞬間の速度のことです。

したがって、身体の瞬間的な速度は、テンポの瞬間ごとに変化する可能性があります。したがって、移動体の瞬間速度は瞬間ごとに異なります。

たとえば、時間 t=5 秒で移動する物体の瞬間速度が 3 m/s に等しい場合、これは、この物体が時間 t=5 秒で 3 m/s の速度で移動していることを意味します。

瞬間速度は次の特性を満たします。

$|\vv{v}|=\sqrt{v_x^2+v_y^2+v_z^2}$

数学的には、瞬間速度は、時間間隔がゼロに近づくときの平均速度の限界として定義されます。同様に、瞬間速度は、時間に関する位置ベクトルの導関数に等しい。

したがって、瞬間速度の公式は次のようになります。

$\displaystyle \vv{v_i}=\lim_{\Delta t\to 0}\vv{v_m}=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta \vv{r}}{\ Delta t}=\frac{d\vv{r}}{dt}$

金：

瞬間の瞬間速度がどのように計算されるかを理解できるように、以下にステップバイステップの例を示します。

まず第一に、いつでも移動体の瞬間速度を決定するには、速度ベクトルの方程式を見つける必要があります。これを行うには、時間に関する位置方程式を導き出します。

$\vv{r}(t)=2t^2-8t+4$

$\vv{v_i}(t)=\cfrac{d\vv{r}}{dt}=4t-8$

瞬間速度ベクトルの方程式を計算したら、時刻を方程式に代入して瞬間速度の値を計算するだけです。

$\vv{v_i}(5)=4\cdot 5-8=12 \ \cfrac{m}{s}$

最後に、瞬間速度と平均速度の違いを見ていきます。これらは 2 つの異なるタイプの速度であり、運動学では両方の概念が明確でなければなりません。

平均速度は、移動体が経路全体を一定の速度で移動した場合に移動する速度です。

瞬間速度と平均速度の違いは、瞬間速度は特定の時点での物体の速度であるということです。ただし、平均速度は、物体が一定の速度で移動している場合に移動中に発生するであろう速度です。

実際には、瞬間速度は、非常に短い時間間隔の平均速度であり、非常に小さいため、瞬間と見なされます。