Ero vakionopeuden ja hetkellisen nopeuden välillä

Jatkuva vs. hetkellinen nopeus

Nopeus voidaan määritellä ajomatkaksi aikayksikköä kohti. Nopeutta voi olla monia tapauksia, kuten vakionopeus, keskimääräinen nopeus ja hetkellinen nopeus.

Tasainen vauhti
Kiinteä etäisyysliike aikayksikköä kohti on vakio nopeus. Jokaisella aikavälillä sama etäisyys peitetään. Sopiva esimerkki vakionopeudesta saattaa olla esine, joka liikkuu kiertoradalla. ”Vakionopeudella” tarkoitetaan, että ajan kuluessa nopeus ei kasva eikä laske; se vain pysyy johdonmukaisena. Tämä tarkoittaa, että nopeus samoin kuin kiihtyvyys puuttuvat tai on yhtä suuri kuin nolla. Toisin sanoen, jos nopeus on vakio, kyseessä ei ole kiihtyvyys tai nopeus. Vakionopeudesta suuntavektorilla tulee nopeudeksi. Nopeus muuttuu jatkuvasti sen suunnan muuttuessa jatkuvasti. Vakionopeus on skalaarimäärä.
Jos jaamme kokonaismatkan kuljettuna kokonaisajalla, saadaan keskimääräinen nopeus. Täten,
Keskimääräinen nopeus = kokonaismatka / kokonaisaika
S = d / t

Hetkellinen nopeus
Nopeus tietyllä hetkellä on hetkellinen nopeus. Se voidaan ottaa pisteestä, joka sijaitsee nopeuden kuvaajan rivillä. Hetkellinen nopeus mitataan eri tavalla aikaetäisyyskaaviossa. Tietyssä pisteessä esineen nopeus antaa hetkellisen nopeuden.

Oletetaan, että ajat autoa ystäväsi kanssa. Jos tarkkailet nopeusmittarin lukemia, sen nopeus muuttuu jatkuvasti, koska nopeusmittari antaa nopeuden tiettynä ajankohtana. Tämä lukema on hetkellinen nopeus juuri siinä tapauksessa. Jos hetkessä ajettu matka jaetaan mielivaltaisesti pienellä läpimenoajalla, saadaan hetkellinen nopeus. Se voidaan kirjoittaa johdannaisena.

Kohteen hetkellinen nopeus voidaan laskea käyttämällä rajoja. Oletetaan, että yksi päättää pudottaa pallon toisen kerroksen ikkunasta. On kaava, joka kertoo kuinka pitkälle se putoaa tietyn sekunnimäärän jälkeen (ilmanvastus huomioimatta).
S = 16t2; missä
“S” on etäisyys, jonka pallo on pudonnut ja
“T” on matka kulkemiseen kulunut aika.
Jos asetamme arvon “t” arvoksi “1”, pallo putoaa 16 jalkaa ensimmäisessä sekunnissa. Joten keskimääräinen nopeus voidaan laskea etäisyytenä jaettuna ajanjaksolla, ts. 16/1 = 16 jalkaa / s.
Kohteen hetkellinen nopeus voidaan määrittää myös laskemalla keskimääräinen nopeus lyhyen matkan ja ajan kuluessa.

Yhteenveto:

”Vakionopeudella” tarkoitetaan, että esine liikkuu samalla nopeudella koko ajan. Arkielämässä voidaan sanoa, että nopeammalla esineellä on nopeampi. Vakio nopeus ei kasva eikä pienene ajan kuluessa, mutta pysyy vakiona. Maa pyörii vakionopeudella auringon ympäri tietyllä kiertoradalla. Satelliitit pyörivät myös vakionopeudella tietyllä polulla. Hetkellinen nopeus on tietty nopeus tietyllä hetkellä. Tietyllä hetkellä nopeusmittari lukee hetkellisen nopeuden.