▷ Мгновенная скорость

В этой статье объясняется, что такое мгновенная скорость в физике. Итак, вы найдете определение мгновенной скорости, способы расчета мгновенной скорости и пошаговое решение упражнения.

Что такое мгновенная скорость?

Мгновенная скорость – это скорость движущегося тела в данный момент. Другими словами, мгновенная скорость тела — это скорость, которую оно имеет в данный момент.

Следовательно, мгновенная скорость тела может меняться в каждый темповой момент. Таким образом, движущееся тело в каждый момент времени может иметь разную мгновенную скорость.

Например, если мгновенная скорость тела, движущегося в момент времени t=5 с, равна 3 м/с, это означает, что это тело движется со скоростью 3 м/с в момент времени t=5 с.

Особенности мгновенной скорости

Мгновенная скорость соответствует следующим характеристикам:

Направление мгновенного вектора скорости касается траектории мобильного телефона.
Направление вектора мгновенной скорости совпадает с направлением движения тела.
Норма вектора мгновенной скорости равна квадратному корню из суммы квадратов его компонент вектора.

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

Мгновенная скорость выражается в единицах длины, разделенных на единицы времени. Таким образом, единицей мгновенной скорости в Международной системе (СИ) является метр в секунду (м/с).
Обычно в физике мгновенная скорость обозначается символом _vi , но ее также можно обозначать просто буквой v.

Формула мгновенной скорости

Математически мгновенная скорость определяется как предел средней скорости, когда временной интервал приближается к нулю. Аналогично, мгновенная скорость равна производной вектора положения по времени.

Таким образом, формула мгновенной скорости выглядит следующим образом:

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

Золото:

$\vv{v_i}$

– вектор мгновенной скорости.
$\vv{v_m}$

– вектор средней скорости.
$\Delta \vv{r}$

– вектор смещения.
$\Delta t$

— это интервал времени, стремящийся к 0, то есть бесконечно малый интервал времени.
$\cfrac{d\vv{r}}{dt}$

является производной вектора положения по времени.

Реальный пример мгновенной скорости

Чтобы вы могли увидеть, как рассчитывается мгновенная скорость мгновения, мы оставляем вам пошаговый пример ниже.

Вектор положения движущегося тела определяется следующим уравнением:
$\vv{r}(t)=2t^2-8t+4$

, какова мгновенная скорость тела за секунду t=5с?

Прежде всего, мы должны найти уравнение вектора скорости, чтобы определить мгновенную скорость мобильного телефона в любой момент времени. Для этого выведем уравнение положения относительно времени:

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

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

После того, как мы вычислили уравнение для вектора мгновенной скорости, просто подставьте момент времени в уравнение, чтобы вычислить значение мгновенной скорости:

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

Мгновенная скорость и средняя скорость

Наконец, мы увидим, в чем разница между мгновенной скоростью и средней скоростью, поскольку это два разных типа скорости и в кинематике оба понятия должны быть ясны.

Средняя скорость — это скорость, с которой движущееся тело совершило бы движение, если бы оно двигалось с постоянной скоростью на протяжении всего пути.

Разница между мгновенной скоростью и средней скоростью заключается в том, что мгновенная скорость — это скорость, которую имеет тело в данный момент времени. Однако средняя скорость — это скорость, которую тело имело бы во время движения, если бы оно двигалось с постоянной скоростью.

В действительности мгновенная скорость — это средняя скорость за очень малый интервал времени, настолько малый, что его принимают за момент времени.

➤ См.: Что такое средняя скорость?

Что такое мгновенная скорость?

Особенности мгновенной скорости

Формула мгновенной скорости

Реальный пример мгновенной скорости

Мгновенная скорость и средняя скорость

Оставить комментарий Отменить ответ