Ortalama Hız: Nasıl Hesaplanır ve Örnekler
Ortalama hız veya ortalama hız, harcanan alan ile o alanda seyahat eden harcanan zaman arasındaki bölüm olarak tanımlanır. Hız, hem fiziksel hem de günlük yaşamda temel bir büyüklüktür. İnsanların hayatlarının hemen hemen her alanında var.
Bu hız varlığı, aciliyet talebinin gittikçe artmakta olduğu günümüz toplumunda özellikle belirgindir. Elbette, hız aynı zamanda çok sayıda fiziksel olayla da ilişkilidir. Her nasılsa, tüm insanlar hız kavramı hakkında, az ya da çok doğru, sezgisel bir fikre sahipler.
Ortalama hız ile anlık hız arasında ayrım yapmak gerekir. Anlık hız, bir vücudun belirli bir anda taşıdığı hızdır, ortalama hız ise yer değiştirme ve zaman arasındaki orandır.
Ek olarak, hızın skaler bir miktar olduğu; yani, bir yönü, bir anlamı ve bir modülü var. Bu şekilde, hız tek yönde uygulanır.
Uluslararası sistemde, saat başına kilometre (km / s) gibi diğer birimler sıklıkla kullanılsa da, hız saniyede metre olarak ölçülür (m / s).
Nasıl hesaplanır?
Ortalama hızın hesaplanması aşağıdaki ifadeden gerçekleştirilir:
v m = Δs / =t = (sf - s 0 ) / ( tf - t 0 )
Bu denklemde vm ortalama hızdır, Δs yer değiştirmenin artması ve Δt zamanın artmasıdır. Diğer yandan, s f ve s 0, sırasıyla son ve başlangıç yer değiştirmeleridir; t f ve t 0 sırasıyla son ve başlangıç zamanıdır.
Ortalama hızın hesaplanması için bir başka ifade:
v m = s t / t t
Bu ifadede s, toplam yer değiştirme ve t, bu yer değiştirmenin yapılması için harcanan toplam süredir.
Bu hesaplamada gözlendiği gibi, sadece toplam yer değiştirme ve içinde kullanılan toplam süre hesaba katılır, herhangi bir zamanda bu yer değiştirmenin nasıl gerçekleştiğinin hesaba katılması gerekmez.
Ayrıca, tüm yolculuğun sabit bir hızda hızlandığını, durduğunu mu, yoksa yaptığını bilmek gerekmez.
Ortalama hızdan toplam yer değiştirmeyi ve harcanan toplam süreyi belirlemek için genellikle ters hesaplamayı yapmak gerekli olabilir.
Bu durumda, hesaplamamızı sağlayan ifadeyi elde etmek için ilk denklemin yer değiştirmesini temizlememiz gerekir:
=s = v m ∙ Δt
Bilinen bir ortalama hızda gerçekleştirilen bir yer değiştirme için harcanan süreyi hesaplamanız gerekirse de yapılabilir:
=t = v m ∙ Δs
Hız ölçümü birimleri
Hız farklı birimlerle ifade edilebilir. Yukarıda da belirtildiği gibi, Uluslararası Sistemde ölçüm birimi saniye başına metredir.
Bununla birlikte, içeriğe bağlı olarak, diğer birimleri kullanmak daha uygun veya daha pratik olabilir. Bu nedenle, taşıma araçları için, saat başına kilometre genellikle kullanılır.
Öte yandan, Anglo-Saxon Units Sisteminde, taşıma araçları için saniyede ayak ( ft / s ) veya saatte mil ( mph ) kullanırlar.
Deniz navigasyonunda düğüm genellikle kullanılır; Öte yandan, havacılıkta bazen bir vücut hızı ile sesin hızı arasındaki bölüm olarak tanımlanan Mach numarası kullanılır.
Ortalama hız hesaplama örnekleri
İlk örnek
Ortalama hızı hesaplamanın gerekebileceği tipik bir örnek, iki ayrı şehir arasındaki bir yer değiştirmedir.
İki şehir arasındaki yolculukta yapılan (örneğin, 216 kilometre) iki şehir arasındaki mesafeye denk gelmesi gerekmeyen durumu (örneğin, 216 kilometre) ve bu rotada harcanan zamanı bildiğini varsayalım. -Örneğin, üç saat-.
Ortalama hızın hesaplanması aşağıdaki gibi yapılır:
v m = Δs / =t = 216/3 = 72 km / s
Hızı Uluslararası Sistem birimlerinde ifade etmek istenirse, aşağıdaki dönüşüm yapılmalıdır:
v m = 72 km / s = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, çünkü bir kilometre bin metredir ve bir saat 3600 saniyeye sahiptir.
İkinci örnek
Ortalama hızı hesaplamanın bir başka pratik örneği, belirli bir zaman diliminde birkaç sefer yapılmasıdır.
Birkaç gün boyunca birkaç bisiklet turu yapmış ve yolculuğunun ortalama hızının ne olduğunu bilmek isteyen bir kadın olduğunu varsayalım.
Kadın birbirini takip eden günlerde şu mesafeleri kat etti: 30 kilometre, 50 kilometre, 40 kilometre ve 20 kilometre.
Kullanılan ilgili zamanlar aşağıdaki gibidir: bir buçuk saat, iki buçuk saat, iki buçuk saat ve bir buçuk saat. Daha sonra, elde edilen ortalama hız aşağıdaki gibi hesaplanır:
v m = (30 + 50 + 40 + 20) / (1, 5 + 2, 5 + 2, 5 + 1, 5) = 17, 5 km / s
Ortalama hız örnekleri
Hızın alabileceği farklı değerler hakkında daha sezgisel bir fikre sahip olmak için bazı ortalama yer değiştirme hızı örneklerini bilmek ilginç olabilir.
Yürüyen bir kişi durumunda, ortalama hızlarının değeri saatte 5 kilometre olarak kabul edilir. Aynı kişi koşarsa, ortalama hızın yarısına ulaşabilir.
Bir amatör bisikletçinin ortalama hızı saatte yaklaşık 16 kilometre olarak tahmin edilebilirken, yoldaki profesyonel bir bisikletçi için ortalama hız saatte 45 kilometre değerine ulaşır.
Kategori 1 kasırgalar saatte ortalama 119 kilometre hıza sahip olabilirler. Son olarak, Dünya'nın Güneş etrafındaki ortalama yörünge hızı saatte 107 218 kilometredir.
