Velocity vs Average Velocity
Hastighed er en meget vigtig egenskab, der diskuteres under feltet mekanik i fysik. Et objekts hastighed beskriver, hvor hurtigt objektet bevæger sig og retningen af dets bevægelse. Gennemsnitshastigheden beskriver den samlede effektive hastighed af en bevægelse. Begge disse begreber er ret grundlæggende og meget vigtige i næsten enhver gren af fysik. I denne artikel vil vi diskutere, hvad hastighed og gennemsnitshastighed er, definitionerne af hastighed og gennemsnitshastighed, deres ligheder og endelig forskellen mellem hastighed og gennemsnitshastighed.
Velocity
Hastighed er en fysisk størrelse af en krop. Den øjeblikkelige hastighed kan angives som objektets øjeblikkelige hastighed med den retning, objektet bevæger sig i det pågældende øjeblik. I Newtonsk mekanik er hastigheden defineret som hastigheden af ændring af forskydning. Både hastighed og forskydning er vektorer. De har en kvantitativ værdi og en retning. Den kvantitative værdi af hastigheden alene kaldes hastighedsmodulet. Dette er lig med objektets hastighed. Gennemsnitshastigheden for et objekt er forskellen mellem slut- og starthastigheden (separat i tre dimensioner) divideret med den samlede tid. Et objekts hastighed er direkte relateret til objektets kinetiske energi. I klassisk mekanik er den kinetiske energi af et objekt halvt gange massen ganget med hastigheden i anden potens (Ek=½ mv2). Relativitetsteorien foreslår en mere avanceret version, som ikke diskuteres her. Relativitetsteorien antyder også, at den observerede masse af et objekt stiger, når objektets hastighed øges. Et objekts hastighed afhænger kun af ændringerne i rumtidskoordinaterne for objektet.
Average Velocity
Gennemsnitshastighed er gennemsnittet af de øjeblikkelige hastigheder over en tidsperiode. Da dette er svært at opnå, bruges en lettere metode til at beregne gennemsnitshastigheden. Den gennemsnitlige hastighed af en bevægelse er den samlede afstand, som objektet tilbagelægger, divideret med den tid, det tager rejsen. Hvis objektets bane er en ret linje, kan en vektor for gennemsnitshastigheden nemt opnås. En anden metode til at opnå gennemsnitshastigheden er at integrere den øjeblikkelige hastighed med hensyn til tid for rejsen. Dette giver den afstand, objektet tilbagelægger. Ved at dividere denne mængde med den tid, rejsen tager, kan den gennemsnitlige hastighed beregnes.
Hvad er forskellen mellem hastighed og gennemsnitlig hastighed?
• Et objekts hastighed er en øjeblikkelig egenskab for en given bevægelse, hvorimod gennemsnitshastigheden altid svarer til den samlede bevægelse mellem to punkter.
• Et objekt kan have en værdi for hastighed, når forskydningen er nul, men gennemsnitshastigheden for ethvert objekt med nul forskydning er også nul.
• Hastighedsvektoren ligger i objektets øjeblikkelige retning. Retningen af gennemsnitshastigheden afhænger af udgangspunktet og objektets forskydning. Gennemsnitshastighedsvektoren er altid parallel med forskydningsvektoren.
