Durchschnittliche Geschwindigkeit Wie berechnen und Beispiele

Die Durchschnittsgeschwindigkeit oder Durchschnittsgeschwindigkeit ist definiert als der Quotient zwischen dem zurückgelegten Raum und der Zeit, die er durch diesen Raum zurückgelegt hat. Die Geschwindigkeit ist eine fundamentale Größe sowohl im physischen als auch im täglichen Leben der Menschen. Es ist in fast jedem Aspekt des Lebens der Menschen präsent.

Diese Geschwindigkeit ist besonders in der heutigen Gesellschaft spürbar, in der die Nachfrage nach Unmittelbarkeit wächst. Natürlich hängt Geschwindigkeit auch mit einer Vielzahl von physikalischen Phänomenen zusammen. Irgendwie haben alle Menschen eine intuitive Idee, mehr oder weniger genau, über das Konzept der Geschwindigkeit.

Es ist notwendig zwischen durchschnittlicher und momentaner Geschwindigkeit zu unterscheiden. Die momentane Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die ein Körper in einem bestimmten Moment trägt, während die Durchschnittsgeschwindigkeit der Quotient zwischen Verschiebung und Zeit ist.

Außerdem sollte beachtet werden, dass die Geschwindigkeit eine skalare Größe ist; das heißt, es hat eine Adresse, einen Sinn und ein Modul. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit in einer Richtung angewendet.

Im internationalen System wird die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m / s) gemessen, obwohl andere Einheiten häufig im täglichen Leben verwendet werden, wie z. B. Kilometer pro Stunde (km / h).

Index

• 1 Wie berechnet man es?
  • 1.1 Maßeinheiten der Geschwindigkeit
• 2 Beispiele zur Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit
  • 2.1 Erstes Beispiel
  • 2.2 Zweites Beispiel
• 3 Beispiele für Durchschnittsgeschwindigkeit
• 4 Referenzen

Wie berechnet man es?

Die Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit erfolgt aus dem folgenden Ausdruck:

v_m = Δs / Δt = (s_{f -} s₀) / (t_{f -} t₀)

In dieser Gleichung v_m ist die Durchschnittsgeschwindigkeit, Δs ist das Inkrement der Verschiebung und Δt ist das Inkrement der Zeit. Auf der anderen Seite, s_fund s₀ sie sind die endgültige bzw. anfängliche Verschiebung; während t_f und t₀ Sie sind die End- bzw. Anfangszeit.

Ein anderer Ausdruck für die Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit ist:

v_m = s_t / t_t

In besagtem Ausdruck s_t ist die Gesamtverschiebung und t_t Es ist die Gesamtzeit, die investiert wurde, um diese Verschiebung zu bewirken.

Wie man bei dieser Berechnung feststellt, wird nur die Gesamtverdrängung und die damit verbundene Gesamtzeit berücksichtigt, ohne dass zu jeder Zeit berücksichtigt werden muss, wie diese Verschiebung stattgefunden hat.

Es ist auch nicht notwendig zu wissen, ob der Körper beschleunigt hat, gestoppt hat oder die ganze Reise mit konstanter Geschwindigkeit gemacht hat.

Es kann oft notwendig sein, die inverse Berechnung durchzuführen, um die Gesamtverschiebung von der Durchschnittsgeschwindigkeit und der Gesamtzeit zu bestimmen.

In diesem Fall müssen Sie nur die Verschiebung der ersten Gleichung löschen, um den Ausdruck zu erhalten, mit dem Sie sie berechnen können:

Δs = v_m ∙ Δt

Es könnte auch durchgeführt werden, wenn Sie die Zeit berechnen müssen, die für eine Verschiebung mit einer bekannten Durchschnittsgeschwindigkeit benötigt wird:

Δt = v_m ∙ Δs

Maßeinheiten der Geschwindigkeit

Geschwindigkeit kann mit verschiedenen Einheiten ausgedrückt werden. Wie bereits oben erwähnt, ist im Internationalen System die Maßeinheit der Meter pro Sekunde.

Je nach Kontext kann es jedoch zweckmäßiger oder praktischer sein, andere Einheiten zu verwenden. So wird für den Fall von Transportmitteln üblicherweise der Kilometer pro Stunde verwendet.

Im angelsächsischen Einheiten-System verwenden sie den Fuß pro Sekunde (ft / s) oder die Meile pro Stunde (mph) bei Transportmitteln.

In der Seeschifffahrt wird gewöhnlich der Knoten verwendet; Andererseits wird in der Luftfahrt manchmal die Machzahl verwendet, die als Quotient zwischen der Geschwindigkeit eines Körpers und der Schallgeschwindigkeit definiert ist.

Beispiele für die Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit

Erstes Beispiel

Ein typisches Beispiel, bei dem es notwendig sein kann, die Durchschnittsgeschwindigkeit zu berechnen, ist eine Verschiebung zwischen zwei getrennten Städten.

Angenommen, es ist der Fall bekannt, in dem sowohl die Gesamtverschiebung (die nicht mit der Entfernung zwischen den beiden Städten übereinstimmen muss) auf der Reise zwischen den beiden Städten - zum Beispiel 216 Kilometer - bekannt ist, als auch die auf dieser Route verbrachte Zeit - zum Beispiel drei Stunden.

Die Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit würde wie folgt durchgeführt:

v_m = Δs / Δt = 216/3 = 72 km / h

Wenn Sie die Geschwindigkeit in Einheiten des Internationalen Systems ausdrücken möchten, sollte folgende Konvertierung durchgeführt werden:

v_m = 72 km / h = 72 ÷ 1000/3600 = 20 m / s, da ein Kilometer 1000 Meter und eine Stunde 3600 Sekunden beträgt.

Zweites Beispiel

Ein anderer praktischer Fall der Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit ist, wenn mehrere Fahrten in einem bestimmten Zeitraum durchgeführt wurden.

Stellen wir uns eine Frau vor, die mehrere Radtouren über mehrere Tage gemacht hat und wissen möchte, wie hoch die durchschnittliche Durchschnittsgeschwindigkeit ihrer Reise war.

Die Frau hat an den aufeinanderfolgenden Tagen folgende Entfernungen zurückgelegt: 30 Kilometer, 50 Kilometer, 40 Kilometer und 20 Kilometer.

Die jeweiligen Zeiten waren die folgenden: anderthalb Stunden, zweieinhalb Stunden, zweieinhalb Stunden und anderthalb Stunden.Dann wird die resultierende Durchschnittsgeschwindigkeit wie folgt berechnet:

v_m = (30 + 50 + 40 + 20) / (1,5 + 2,5 + 2,5 + 1,5) = 17,5 km / h

Beispiele für Durchschnittsgeschwindigkeit

Es mag interessant sein, einige Beispiele für durchschnittliche Verschiebungsgeschwindigkeiten zu kennen, um eine intuitivere Vorstellung von den verschiedenen Werten zu erhalten, die die Geschwindigkeit annehmen kann.

Im Fall einer gehenden Person wird der Wert ihrer Durchschnittsgeschwindigkeit als 5 Kilometer pro Stunde angesehen. Wenn dieselbe Person läuft, kann er die Hälfte dieser Durchschnittsgeschwindigkeit erreichen.

Die durchschnittliche Geschwindigkeit eines Amateurradlers kann auf etwa 16 Stundenkilometer geschätzt werden, während für einen professionellen Radfahrer auf der Straße die Durchschnittsgeschwindigkeit den Wert von 45 Stundenkilometern erreicht.

Wirbelstürme der Kategorie 1 können eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 119 Kilometern pro Stunde haben. Schließlich beträgt die durchschnittliche Umlaufgeschwindigkeit der Erde um die Sonne 107 218 Kilometer pro Stunde.

Referenzen

1. Geschwindigkeit (n. D.) In Wikipedia. Abgerufen am 23. April 2018 von en.wikipedia.org.
2. Geschwindigkeit (n. D.) In Wikipedia. Abgerufen am 23. April 2018 von es.wikipedia.org.
3. Kilometer pro Stunde (n. D.) In Wikipedia. Abgerufen am 23. April 2018 von es.wikipedia.org.
4. Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. Die Feynman-Vorlesungen über Physik.
5. Elert, Glenn. "Geschwindigkeit und Geschwindigkeit". Das Physik-Hypertextbuch. Abgerufen am 23. April 2018.