Perché la velocità media non è solo (iniziale + finale) / 2:
* Moto non uniforme: L'accelerazione significa che la velocità sta cambiando costantemente. La velocità non è uniformemente distribuita tra i valori iniziali e finali.
* area sotto la curva: La velocità media è la distanza totale percorsa divisa per il tempo totale. In un grafico a tempo di velocità, ciò corrisponde all'area sotto la curva.
Come trovare la velocità media durante l'accelerazione:
1. Accelerazione costante: Se l'accelerazione è costante, è possibile utilizzare la seguente formula:
* Velocità media =(velocità iniziale + velocità finale) / 2
* Velocità finale =velocità iniziale + (accelerazione x tempo)
2. Accelerazione variabile: Se l'accelerazione non è costante, è necessario utilizzare il calcolo o i metodi numerici:
* Calcolo: Calcola l'area sotto la curva del tempo di velocità mediante l'integrazione.
* Metodi numerici: Rompere l'accelerazione in intervalli di tempo più piccoli in cui l'accelerazione può essere considerata approssimativamente costante. Calcola la distanza percorsa in ogni intervallo e quindi in media.
Esempio:
Diciamo che un'auto accelera dal riposo (0 m/s) a 20 m/s in 5 secondi.
* Accelerazione costante:
* Velocità media =(0 + 20) / 2 =10 m / s
* Distanza percorsa:
* Distanza =(velocità iniziale x tempo) + (1/2 x accelerazione x time²)
* Distanza =(0 x 5) + (1/2 x 4 x 5²) =50 metri
* Velocità media (metodo alternativo):
* Velocità media =distanza / tempo =50/5 =10 m / s
Punti chiave:
* La velocità media è un concetto utile per comprendere il movimento generale, ma non ti dice la velocità istantanea in qualsiasi momento durante l'accelerazione.
* Se l'accelerazione è costante, la formula di velocità media funziona.
* Se l'accelerazione è variabile, è necessario utilizzare metodi più avanzati per trovare la velocità media.
