Velocità media

Qual è la velocità media?

IL Velocità media o La velocità media è definita come il quoziente tra lo spazio percolato e il tempo trascorso per viaggiare su quello spazio. La velocità è una grandezza fondamentale sia nella fisica che nella vita quotidiana delle persone. È presente in quasi tutti gli aspetti della vita delle persone.

Questa presenza di velocità è particolarmente evidente nella società di oggi, in cui c'è una crescente domanda di immediatezza. Naturalmente, la velocità è anche intrinsecamente correlata a una moltitudine di fenomeni fisici. In qualche modo, tutte le persone hanno un'idea intuitiva, più o meno accurata del concetto di velocità.

È necessario distinguere tra velocità media e velocità istantanea. La velocità istantanea è la velocità che un corpo trasporta in un certo momento, mentre la velocità media è il rapporto tra spostamento e tempo.

Inoltre, va notato che la velocità è una grandezza scalare; Cioè, ha una direzione, un significato e un modulo. In questo modo, la velocità viene applicata a una direzione.

Nel sistema internazionale la velocità viene misurata in metri al secondo (m/s), sebbene nella vita quotidiana vengano generalmente utilizzate altre unità, come chilometri all'ora (km/h).

Come calcolare la velocità media?

Il calcolo della velocità media viene eseguito dalla seguente espressione:

v_M = ∆S / ∆T = (s_{F -} S₀) / (T_{F -} T₀)

In questa equazione v_M È la velocità media, ∆S è l'aumento dello spostamento e ∆t è l'aumento di tempo. Da parte sua, s_F  e s₀  Sono lo spostamento finale e iniziale, rispettivamente; mentre t_F e T₀ Sono il tempo finale e iniziale, rispettivamente.

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Un'altra espressione per il calcolo della velocità media è:

v_M = s_T / T_T

In quella espressione s_T È lo spostamento totale e t_T È il tempo totale investito nel fare quello spostamento.

Come si può vedere in questo calcolo, sono presi in considerazione solo lo spostamento totale e il tempo totale utilizzato, senza che sia necessario tenere conto di come si è verificato tale spostamento.

Né è necessario sapere se il corpo si è accelerato, si è fermato o ha fatto l'intera rotta a velocità costante.

Spesso può essere necessario eseguire il calcolo inverso per determinare lo spostamento totale dalla velocità media e il tempo totale utilizzato.

In tal caso devi solo cancellare lo spostamento della prima equazione per ottenere l'espressione che ti consente di calcolarla:

∆S = v_M ∙ ∆t

Potrebbe anche essere fatto se è necessario calcolare il tempo trascorso in uno spostamento fatto a una velocità media nota:

∆t = v_M ∙ ∆S

Unità di misurazione della velocità

La velocità può essere espressa con unità diverse. Come accennato in precedenza, nel sistema internazionale l'unità di misura è la metropolitana al secondo.

Tuttavia, secondo il contesto, può essere più conveniente o più pratico utilizzare altre unità. Pertanto, nel caso dei mezzi di trasporto viene generalmente utilizzato il chilometro all'ora.

Da parte loro, nel sistema di unità anglo -saxon usano il piede al secondo (ft/s) o il miglio all'ora (Mph) Nel caso di mezzi di trasporto.

Nella navigazione marittima viene solitamente utilizzato il nodo; D'altra parte, in aeronautica a volte viene utilizzato il numero Mach, che è definito come il rapporto tra la velocità di un corpo e la velocità del suono.

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Esercizi di calcolo della velocità media

Esercizio 1

Un esempio tipico in cui può essere necessario calcolare la velocità media è uno spostamento tra due città separate.

Supponiamo che il caso in cui sia lo spostamento totale (che non deve coincidere con la distanza tra le due città) è noto nel viaggio tra le due città - ad esempio 216 chilometri - sia il tempo usato in quel viaggio - Ad esempio, tre ore-.

Il calcolo della velocità media verrebbe eseguito come segue:

v_M = ∆S / ∆T = 216/3 = 72 km / h

Se si desidera esprimere la velocità nelle unità del sistema internazionale, dovrebbe essere eseguita la seguente conversione:

v_M = 72 km/h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m/s, poiché un chilometro è di mille metri e un'ora è di 3600 secondi.

Esercizio 2

Un altro caso pratico di calcolo della velocità media è quando sono stati fatti diversi spostamenti in un certo periodo di tempo.

Supponiamo che una donna che abbia fatto diversi tour in bicicletta per diversi giorni e voglia sapere quale sia stata la velocità media totale del suo percorso.

La donna ha percorso le seguenti distanze lungo i giorni successivi: 30 chilometri, 50 chilometri, 40 chilometri e 20 chilometri.

I rispettivi tempi utilizzati sono stati i seguenti: un'ora e mezza, due ore e mezza, 2 ore e mezza e un'ora e mezza. Quindi, la velocità media risultante viene calcolata come segue:

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

Esempi di velocità media

Potrebbe essere interessante conoscere alcuni esempi di velocità di spostamento medio per avere un'idea più intuitiva dei diversi valori che la velocità può prendere.

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Persona che cammina

Nel caso di una persona che cammina, il valore della loro velocità media è considerato 5 chilometri all'ora. Se la stessa persona funziona, puoi raggiungere la metà di detta velocità media.

Ciclista

La velocità media di un ciclista dilettante può essere stimata a circa 16 chilometri all'ora, mentre per un ciclista professionale la velocità media raggiunge il valore di 45 chilometri all'ora.

Uragani

La categoria 1 gli uragani possono avere una velocità media di 119 chilometri all'ora. Infine, la velocità media orbitale della terra intorno al sole è di 107 218 chilometri all'ora.