Мгновенная скорость

Физика > Мгновенная скорость

Мгновенная скорость – векторная скорость объекта в одной точке во времени и пространстве, вычисленная по наклону касательной линии.

Задача обучения

• Отличать мгновенную скорость от остальных способов определения скорости.

Основные пункты

• Если скорость постоянно меняется, то мы можем оценить собственную, отследив мгновенную.
• Вычисляется через определение наклона линии, относительно кривой.
• Мгновенная скорость приравнивается к тому, насколько метров объект сместится за секунду.

Термин

Мгновенный – появление, функционирование или образование без задержки; происходит в крайне короткий временной промежуток.

Обычно движение не происходит с постоянной векторной или скалярной скоростью. Если вы едите на велосипеде, то ваша мгновенная скорость постоянно сопровождается ускорением или торможением. Поэтому графическое отображение подобного перемещения не будет прямой линией. Мы рассмотрим одномерное движение, чей принцип можно обобщить для всех трехмерных событий. На нижнем графике заметно, как направлена мгновенная скорость.

Чтобы рассчитать скорость объекта из графика, необходимо определить наклон линии и направление мгновенной скорости. Он указывает на перемены в дистанции относительно времени. Однако вычисление векторной скорости сопровождается сложностями.

Наша скорость все время разная, поэтому и оценки отличаются. Однако можно ориентироваться на мгновенную скорость, отображенную точкой на кривой движения. Чтобы вычислить скорость в конкретный момент, следует определить наклон в точке. Если мы продолжим линию, то вычислим смещение дистанции во времени и выявим скорость в этом пункте. На графике данные отображаются как х и t.

В расчетах найден наклон кривой f(x) при х = х0:

Векторная скорость показывает, на сколько метров сместится объект в пределах секунды, если продолжит движение с той же скоростью.

---