速度とは

速度は、変位の変化率として定義されます。これは、単位時間内に行われた変位として説明することもできます。変位はベクトルです。したがって、その時間変化もベクトルです。速度は、平均速度と瞬間速度として知られる2つの基本的な方法で測定できます。

瞬間速度とは、瞬間的または非常に短い時間での粒子または物体の速度です。でこぼこの道を走る車を考えてみましょう。道路の凹凸により、変位の変化率が瞬間ごとに変化します。したがって、車の速度計に表示される速度は、表示された瞬間にのみ当てはまります。次の瞬間、それは別の値かもしれません。

平均速度とは何ですか

基本的に、平均速度は特定の期間の速度の平均です。しかし、それは多くの方法で解釈することができ、多くの派生につながります。一般的に、平均速度は、特定のモーションに対して特定の時間内に同じ変位を行うことができる一定の速度と見なすことができます。 100メートルのスプリントを考えてみましょう。ランナーは最初は速度を上げていましたが、その後、レースのほとんどの部分で速度を維持し、最後に再び加速しようとしました。したがって、速度はレースの全期間を通じて一定ではありません。それにもかかわらず、ランナーが同じ時間間隔で、ただし一定の速度でレースを完了することを可能にする値を見つけることは可能です。この速度は、ランナーの平均速度と呼ぶことができます。

平均速度の計算方法

速度の定義を使用すると、数学的に次のように表すことができます。

上記の式を使用して求められるvは、平均速度Vです。_AVG 時間Δt内。 Δtが小さくなると（Δt→0）、vが瞬間速度になります。

行われた最終的な変位が、オブジェクトによる反対方向（前方への移動と後方への移動後）の2つの連続した動きであったと仮定します。次に、上記の式を次のように変更できます。

ここでx_私 は中間段階での変位です。

この結果は、任意の数の小さなモーションに拡張できます。

上記の結果は、オブジェクトが経験する加速度とは無関係です。ここで、一定の加速度を持つオブジェクトの動きを考えてみましょう。

加速度が一定で初速度がvの場合₁ 最終速度はvです₂ 、次に平均速度は次の式で与えられます。

平均速度を見つける方法–例

1. 車は北に2km移動し、さらに南方向に4km移動します。移動全体に15分かかる場合は、移動中の車の平均速度を見つけます。旅は2つの部分で行われました。 15分後、最終的な変位は開始点の南2kmになります。したがって、平均速度は次の式で与えられます。

1. ランナーは9.8秒で100メートルのスプリントを完了します。ランナーの平均速度を求めます。

1. 電車は12kmhで駅を通過します^-1 そして1時間後、別の駅を通過します。列車が絶えず加速し、速度が48kmhの場合^-1 2番目の駅を通過するとき、1時間以内の列車の平均速度はどれくらいですか？