Velocità istantanea vs media
La velocità è un concetto molto importante discusso in meccanica. Molte proprietà di un oggetto come l'energia cinetica e la viscosità dipendono dalla velocità dell'oggetto. Il concetto di velocità è ampiamente utilizzato in campi come cinetica, cinematica, dinamica, astrofisica e persino ingegneria. È fondamentale avere una corretta comprensione dei concetti di velocità istantanea e velocità media per eccellere in tali campi. In questo articolo, discuteremo cosa sono la velocità istantanea e la velocità media, le loro somiglianze, le definizioni di velocità istantanea e velocità media e infine la differenza tra velocità media e velocità istantanea.
Cos'è la velocità istantanea?
Bisogna prima capire il concetto di velocità, per comprendere correttamente il concetto di velocità istantanea. La velocità è una quantità fisica di un corpo. La velocità istantanea può essere data come la velocità istantanea dell'oggetto con la direzione in cui si sta muovendo l'oggetto in quel momento. Nella meccanica newtoniana, la velocità è definita come la velocità di variazione dello spostamento. Sia la velocità che lo spostamento sono vettori. Hanno un valore quantitativo e una direzione. Il solo valore quantitativo della velocità è chiamato modulo di velocità. Questo è uguale alla velocità dell'oggetto. La velocità di un oggetto è direttamente correlata all'energia cinetica dell'oggetto. La teoria della relatività suggerisce una versione più avanzata, che qui non viene discussa. La teoria della relatività suggerisce anche che la massa osservata di un oggetto aumenta all'aumentare della velocità dell'oggetto. La velocità di un oggetto dipende solo dai cambiamenti delle coordinate spazio-temporali dell'oggetto. La velocità istantanea dell'oggetto è la distanza percorsa dall'oggetto in un tempo infinitesimo. Questo è matematicamente indicato come dx/dt dove x è il vettore di spostamento. La velocità istantanea può essere considerata come la velocità che l'oggetto percepisce istantaneamente. La velocità istantanea è una funzione del tempo. Per un oggetto posto sotto una forza netta, la velocità istantanea cambia sempre. Per un oggetto che si muove a velocità costante, la velocità istantanea è una costante.
Che cos'è la velocità media?
La velocità media è la media delle velocità istantanee in un periodo di tempo. Poiché questo è difficile da ottenere, viene utilizzato un metodo semplice per calcolare la velocità media. La velocità media di un movimento è la distanza totale percorsa dall'oggetto divisa per il tempo impiegato per il viaggio. Se il percorso dell'oggetto è una linea retta, è possibile ottenere facilmente un vettore per la velocità media. Un altro metodo per ottenere la velocità media consiste nell'integrare la velocità istantanea rispetto al tempo di percorrenza. Questo fornisce la distanza percorsa dall'oggetto. Dividendo questa quantità per il tempo impiegato per il viaggio, è possibile calcolare la velocità media.
Qual è la differenza tra la velocità media e la velocità istantanea?
• Per un dato viaggio, la velocità istantanea è una funzione del tempo, ma la velocità media è una costante.
• Il vettore della velocità media è sempre nella direzione dello spostamento. Pertanto, la velocità media è indipendente dal percorso, ma il vettore della velocità istantanea dipende dal percorso seguito.
