Az előző leckében írtam az alábbi két fogalomról:
1/ Először nézzük az átlagsebességet. Jele vátl
A fenti átlag a test mozgását 'összefoglalóan' jellemzi. Ez torzíthat és lényeges információt takarhat el. Pl. 66 km-t tettünk meg 1 óra alatt 100 km/h 'állandó/egyenletes' sebességgel. Hogy lehet ez? Ugyanis a mozgás/haladás közbeni 100-as tempó mellett 20 percre megálltunk egy kávéra. Átlagsebességünk ettől romlott le 66 km/h-ra.
Lényeges jellemző, hogy ilyenkor VÁLTOZÓ MOZGÁST végeztünk. =>
Változó mozgást végző test átlagsebessége aTELJES út és annak megtételéhez szükséges TELJES idő hányadosa.
Világos, hogy egyenletes egyenes vonalú mozgás esetében bármely időtartamban az átlagsebességek egyenlők.
Vegyünk egy ELMÉLETI példát. Budakalászról a 90 km-re levő Dunaújvárosba autóúton 90 km/h állandó/egyenletes sebességgel 1 óra alatt érünk el, ahol átszállunk egy lassabb kocsiba és azonnal továbbindulunk. Pécsre (újabb 125 km) szintén állandó/egyenletes sebességgel, 62,5 km/h-val 2 óra alatt érkezünk meg. Mennyi a két szakaszra számított átlagsebesség? Semmiképpen sem a 90 és a 62,5 (számtani) átlaga! NEM 76,25 km/h!!!
Az átlagsebesség a teljes út hosszának és a teljes időtartmnak a hányadosa. v =s/t a teljes útra vonatkoztatva.
összes út = s = s[Bk-D] + s[D-P] vagyis 90km + 125km = 215km.
összes idő = t = t[Bk-D] + t[D-P] vagyis 1h + 2h = 3h
átlagsebesség = vátl = 215km / 3h = 71,6 km/h!!! Tehát különbözik a számtani átlagként kapott értéktől.
2/ Másodszor pedig a változó mozgás miatt érdemes és szükséges még a pillanatnyi sebesség fogalmát is bevezetni. Ezt mutatja a Trafipax, a saját kilométeróránk a kocsiban vagy a Net sebességmérője.
Jele vpill
A pillanatnyi sebesség definíciója: Az a sebesség, amellyel a test egyenletesen mozogna tovább, ha ebben az adott pillanatban minden, a testet érő hatás megszűnne - az az erőhatás, amely ezt a sebességet létrehozta.
A pillanatnyi sebesség és az átlagsebesség SI mértékegysége a m/sec, illetve lehet pl. km/h. m/h, km/sec
!!! FONTOS megjegyezni, sokszor kell majd: 1 km/h = 1000 m/3600 sec = 1 m/3,6 sec = > 1 m/sec = 3,6 km/h
Mindenképpen beszélnünk kell a sebességvektorról, a vektor fogalmáról.
A sebességnél tulajdonképpen két dolog számít. A nagysága, mértéke mellett iránya is van! Nem mindegy, merre mész pl. 60 km/h sebességgel. Budakalászról Északra indulva 1 óra múlva Szlovákiába érsz, Délre viszont Dunaújvárosba jutsz. Ezt a következőképpen ábrázoljuk, szemléltetjük.
A sebesség egy vektor. Ezt nem kell megérteni, megmagyarázni, ez definíció. Ha a sebesség nagysága kétszer nagyobb, akkor a nyíl hosszát kétszer nagyobbra (2v) vesszük. Háromnál (3v) ugyanígy. Ha pedig az irány különbözik akkor természetesen a nyilat a kívánt irányba rajzoljuk. v', v", v'". |
FIGYELEM:
A tankönyv az aláhúzást nem használja, a sebességet az egyszerűség kedvéért símán a v betűvel jelöli.