Sebesség vs átlagos sebesség
A sebesség nagyon fontos tulajdonság, amelyet a fizika mechanikája tárgyal. Az objektum sebessége leírja, hogy az objektum milyen gyorsan mozog és milyen irányú. Az átlagos sebesség leírja a mozgás teljes effektív sebességét. Mindkét fogalom meglehetősen alapvető és nagyon fontos a fizika szinte minden ágában. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy mi a sebesség és az átlagos sebesség, a sebesség és az átlagos sebesség definícióit, azok hasonlóságait, végül a sebesség és az átlagos sebesség különbségét.
Sebesség
A sebesség a test fizikai mennyisége. A pillanatnyi sebességet megadhatjuk az objektum pillanatnyi sebességének az irányával, amellyel a tárgy abban a pillanatban mozog. A newtoni mechanikában a sebességet az elmozdulás változásának sebességeként határozzuk meg. A sebesség és az elmozdulás egyaránt vektor. Mennyiségi értékük és irányuk van. Önmagában a sebesség kvantitatív értékét a sebesség modulusának nevezzük. Ez megegyezik az objektum sebességével. Egy tárgy átlagos sebessége a végső és a kezdeti sebesség különbsége (külön-külön három dimenzióban) elosztva a teljes idővel. A tárgy sebessége közvetlenül kapcsolódik a tárgy mozgási energiájához. A klasszikus mechanikában az objektum kinetikus energiája a tömeg felének a szorosa, szorozva a sebesség négyzetével (E k= ½ mv 2). A relativitáselmélet egy fejlettebb verziót javasol, amelyet itt nem tárgyalunk. A relativitáselmélet azt is sugallja, hogy egy tárgy megfigyelt tömege növekszik, ha a tárgy sebessége megnő. Az objektum sebessége csak az objektum tér-idő koordinátájának változásától függ.
Átlagos sebesség
Az átlagos sebesség a pillanatnyi sebességek átlaga egy adott időszakban. Mivel ezt nehéz megszerezni, egyszerűbb módszert alkalmaznak az átlagos sebesség kiszámítására. A mozgás átlagos sebessége a tárgy által megtett teljes távolság elosztva az utazáshoz szükséges idővel. Ha az objektum útja egyenes, akkor az átlagos sebesség vektora könnyen megszerezhető. Az átlagos sebesség elérésének másik módszere a pillanatnyi sebesség integrálása az utazás idejéhez viszonyítva. Ez megadja az objektum által megtett távolságot. Ha ezt a mennyiséget elosztjuk az utazáshoz szükséges idővel, kiszámítható az átlagos sebesség.
Mi a különbség a sebesség és az átlagos sebesség között?
• Az objektum sebessége pillanatnyi tulajdonság egy adott mozgáshoz, míg az átlagos sebesség mindig megegyezik a két pont közötti teljes mozgással.
• Egy objektumnak akkor lehet sebességértéke, ha az elmozdulás nulla, ugyanakkor bármely nulla elmozdulású tárgy átlagos sebessége is nulla.
• A sebességvektor a tárgy pillanatnyi irányában fekszik. Az átlagos sebesség iránya a kiindulási ponttól és a tárgy elmozdulásától függ. Az átlagos sebességvektor mindig párhuzamos az elmozdulásvektorral.
