Shpejtësia e menjëhershme kundrejt mesatares
Shpejtësia është një koncept shumë i rëndësishëm i diskutuar në mekanikë. Shumë veti të një objekti si energjia kinetike dhe viskoziteti varen nga shpejtësia e objektit. Koncepti i shpejtësisë përdoret gjerësisht në fusha të tilla si kinetika, kinematika, dinamika, astrofizika dhe madje edhe inxhinieria. Është jetike që të kemi një kuptim të duhur të koncepteve të shpejtësisë së menjëhershme dhe shpejtësisë mesatare në mënyrë që të shkëlqejmë në fusha të tilla. Në këtë artikull, ne do të diskutojmë se çfarë janë shpejtësia e menjëhershme dhe shpejtësia mesatare, ngjashmëritë e tyre, përkufizimet e shpejtësisë së menjëhershme dhe shpejtësisë mesatare dhe më në fund ndryshimi midis shpejtësisë mesatare dhe shpejtësisë së menjëhershme.
Çfarë është shpejtësia e menjëhershme?
Së pari duhet kuptuar koncepti i shpejtësisë, për të kuptuar si duhet konceptin e shpejtësisë së menjëhershme. Shpejtësia është një sasi fizike e një trupi. Shpejtësia e menjëhershme mund të jepet si shpejtësia e menjëhershme e objektit me drejtimin e lëvizjes së objektit në atë moment. Në mekanikën Njutoniane, shpejtësia përcaktohet si shpejtësia e ndryshimit të zhvendosjes. Si shpejtësia ashtu edhe zhvendosja janë vektorë. Ato kanë një vlerë sasiore dhe një drejtim. Vetëm vlera sasiore e shpejtësisë quhet moduli i shpejtësisë. Kjo është e barabartë me shpejtësinë e objektit. Shpejtësia e një objekti lidhet drejtpërdrejt me energjinë kinetike të objektit. Teoria e relativitetit sugjeron një version më të avancuar, i cili nuk diskutohet këtu. Teoria e relativitetit gjithashtu sugjeron që masa e vëzhguar e një objekti rritet kur rritet shpejtësia e objektit. Shpejtësia e një objekti varet vetëm nga ndryshimet e koordinatës hapësirë-kohore të objektit. Shpejtësia e menjëhershme e objektit është distanca që objekti ka përshkuar në një kohë infinite të vogël. Kjo shënohet matematikisht si dx/dt ku x është vektori i zhvendosjes. Shpejtësia e menjëhershme mund të konsiderohet si shpejtësia që objekti ndjen në çast. Shpejtësia e menjëhershme është një funksion i kohës. Për një objekt të vendosur nën një forcë neto, shpejtësia e menjëhershme ndryshon gjithmonë. Për një objekt që lëviz me një shpejtësi konstante, shpejtësia e menjëhershme është një konstante.
Çfarë është shpejtësia mesatare?
Shpejtësia mesatare është mesatarja e shpejtësive të menjëhershme gjatë një periudhe kohore. Meqenëse kjo është e vështirë të arrihet, përdoret një metodë e lehtë për të llogaritur shpejtësinë mesatare. Shpejtësia mesatare e një lëvizjeje është distanca totale e përshkuar nga objekti pjesëtuar me kohën e marrë për udhëtim. Nëse rruga e objektit është një vijë e drejtë, një vektor për shpejtësinë mesatare mund të merret lehtësisht. Një metodë tjetër për marrjen e shpejtësisë mesatare është integrimi i shpejtësisë së menjëhershme në lidhje me kohën e udhëtimit. Kjo jep distancën e përshkuar nga objekti. Duke e pjesëtuar këtë sasi me kohën e marrë për udhëtim, mund të llogaritet shpejtësia mesatare.
Cili është ndryshimi midis shpejtësisë mesatare dhe shpejtësisë së menjëhershme?
• Për një udhëtim të caktuar, shpejtësia e menjëhershme është një funksion i kohës, por shpejtësia mesatare është një konstante.
• Vektori i shpejtësisë mesatare është gjithmonë në drejtim të zhvendosjes. Prandaj, shpejtësia mesatare është e pavarur nga shtegu, por vektori i shpejtësisë së menjëhershme varet nga rruga e ndjekur.
