Скорость
Скорость характеризует быстроту, с которой происходят любые изменения в окружающем нас мире (движение материи в пространстве и времени). Движение пешехода по тротуару, полёт птицы, распространение звука, радиоволн или света в воздухе, вытекание воды из трубы, движение облаков, испарение воды, нагрев утюга — все эти явления характеризуются определённой скоростью.
При механическом движении тел скорость характеризует не только быстроту, но и направление движения, т. е. является векторной величиной.
Скоростью точки называется предел отношения перемещения к промежутку времени , в течение которого это перемещение произошло, при стремлении к нулю:
Определённое таким образом понятие скорости называют также мгновенной скоростью. Это определение скорости справедливо для любых видов движения — от криволинейного неравномерного до прямолинейного равномерного. Когда говорят о скорости при неравномерном движении, под ней понимают именно мгновенную скорость. Из этого определения непосредственно вытекает векторный характер скорости, поскольку перемещение — векторная величина. Вектор мгновенной скорости всегда направлен по касательной к траектории движения. Он указывает направление, по которому происходило бы движение тела, если бы с момента времени на него прекратилось действие любых других тел (рис. 6).
Средняя скорость точки вводится для характеристики неравномерного движения (т.е. движения с переменной скоростью) и определяется двояко.
- Средняя скорость точки равна отношению всего пройденного телом пути ко всему времени движения :
При таком определении средняя скорость — скаляр, т. к. пройденный путь (расстояние) и время — величины скалярные.
Такой способ определения даёт представление о средней скорости движения на участке траектории (средней путевой скорости).
2. Средняя скорость точки равна отношению перемещения точки к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло:
Средняя скорость перемещения — величина векторная.
Для неравномерного криволинейного движения такое определение средней скорости не всегда позволяет определить даже приблизительно реальные скорости на пути движения точки. Например, если точка двигалась по замкнутой траектории в течение некоторого времени (рис. 7), то перемещение её равно нулю (но скорость явно отличалась от нуля). В этом случае лучше пользоваться первым определением средней скорости.
В любом случае следует различать эти два определения средней скорости и знать, о какой из них идёт речь.
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
Траектория в физике |
Перемещение и путь в физике |
Относительность механического движения в физике |
Относительная скорость в физике |