Rychlost vs. průměrná rychlost
Rychlost je velmi důležitá vlastnost diskutovaná v oblasti mechaniky ve fyzice. Rychlost objektu popisuje, jak rychle se objekt pohybuje a směr jeho pohybu. Průměrná rychlost popisuje celkovou efektivní rychlost pohybu. Oba tyto pojmy jsou poměrně základní a velmi důležité téměř v každém odvětví fyziky. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou rychlost a průměrná rychlost, definice rychlosti a průměrné rychlosti, jejich podobnosti a nakonec rozdíl mezi rychlostí a průměrnou rychlostí.
Rychlost
Rychlost je fyzické množství těla. Okamžitá rychlost může být dána jako okamžitá rychlost objektu se směrem, kterým se objekt v daném okamžiku pohybuje. V newtonovské mechanice je rychlost definována jako rychlost změny posunutí. Rychlost i posun jsou vektory. Mají kvantitativní hodnotu a směr. Samotná kvantitativní hodnota rychlosti se nazývá modul rychlosti. To se rovná rychlosti objektu. Průměrná rychlost objektu je rozdíl mezi konečnou a počáteční rychlostí (odděleně ve třech rozměrech) dělený celkovým časem. Rychlost objektu přímo souvisí s kinetickou energií objektu. V klasické mechanice je kinetická energie objektu poloviční než hmotnost vynásobená druhou mocninou rychlosti (E k= ½ mv 2). Teorie relativity naznačuje pokročilejší verzi, která zde není diskutována. Teorie relativity také naznačuje, že pozorovaná hmotnost objektu se zvyšuje, když se zvyšuje rychlost objektu. Rychlost objektu závisí pouze na změnách časoprostorové souřadnice objektu.
Průměrná rychlost
Průměrná rychlost je průměr okamžitých rychlostí za určité časové období. Jelikož je to obtížné získat, používá se pro výpočet průměrné rychlosti snadnější metoda. Průměrná rychlost pohybu je celková vzdálenost uražená objektem děleno časem stráveným na cestě. Pokud je cestou objektu přímka, lze snadno získat vektor pro průměrnou rychlost. Další metodou pro získání průměrné rychlosti je integrace okamžité rychlosti s ohledem na čas cesty. Tím se získá vzdálenost uražená objektem. Vydělením tohoto množství časem potřebným na cestu lze vypočítat průměrnou rychlost.
Jaký je rozdíl mezi rychlostí a průměrnou rychlostí?
• Rychlost objektu je okamžitá vlastnost pro daný pohyb, zatímco průměrná rychlost vždy odpovídá celkovému pohybu mezi dvěma body.
• Objekt může mít hodnotu rychlosti, když je posunutí nulové, průměrná rychlost jakéhokoli objektu s nulovým posunem je však také nulová.
• Vektor rychlosti leží v okamžitém směru objektu. Směr průměrné rychlosti závisí na počátečním bodě a posunutí objektu. Vektor průměrné rychlosti je vždy rovnoběžný s vektorem posunutí.
