Как решать задачи на среднюю скорость?

Формула средней квадратичной скорости молекул

Математическое выражение формулы выглядит следующим образом:

\(V_{ср\;кв}=\surd(V_{12}+V_{22}+V_{n2})/N\)

В формуле присутствуют следующие условные обозначения: V₁, V₂, V_n — скорости молекул, а N — их количество.

Формула может иметь и другой вид:

\(V_{ср\;кв}=\surd1/N\ast\sum V_2\)

или

\(V_{ср\;кв}=\int V_2F(V)dV\)

Как посчитать в зависимости от природы газа и температуры?

Проведенное интегрирование формулы, цель которого определить зависимость искомой единицы от природных свойств иттемпературы газа, приводит расчеты к формуле:

\(V_{ср\;кв}=\surd(3kT/mo)\)

или

\(V_{ср\;кв}=\surd(3RT/\mu)\)

При поступательном движении молекул газа V_{ср кв} — составляющая уравнения для молекулярно-кинетической теории.

Если n=N/V, где N — число частиц, а V — объем, то концентрация частиц n получает следующее формульное выражение:

Модуль скорости

Числовое значение скорости может быть разным в зависимости от выбранной единицы измерения. Кроме числового значения, скорость характеризуется направлением. Числовое значение, которым обладает скорость, в физике называют ее модулем.

В случае, когда скорость обладает определенным направлением, такая величина является векторной. Таким образом, скорость представляет собой векторную физическую величину. Записывают модуль скорости в виде буквы v, а вектор скорости, как \(\vec{v}\)

Следует отметить, что такие величины, как путь, время, длина обладают только числовым значением. Они называются скалярными. Если тело движется неравномерно, то справедливо использовать в расчетах среднюю скорость.

Средняя скорость шага

Здравствуйте, дорогие читатели! С Вами на этой страничке я, Альберт! Сегодня врагом современного человечества считается гиподинамия.

А самым простым способом борьбы с ней является ходьба. Эта доступная физическая нагрузка помогает сбросить лишний вес, снять усталость после трудового дня, повысить выносливость и иммунитет.

Иначе недостаточная двигательная активность, которая обеспечивает людям функционирование всех мышечных, суставных и костных структур, может спровоцировать у них развитие серьезных патологических процессов. Например, у мужчин с возрастом — сердечную недостаточность, а у женщин после менопаузы — остеопороз.

При этом если человек хочет быть здоровыми, он должен постоянно активно регулировать свою двигательную функцию. Однако эта опция сугубо индивидуальна.

Ведь средняя скорость человека при ходьбе, при беге или прогулках на лыжах, значительно отличаются. Поэтому я хочу познакомить Вас с этими значениями, в каких пределах они колеблются и как связаны с состоянием здоровья человека.

Средняя скорость бега человека

Скорость бега зависит как от физической подготовки человека, так и от его природных данных. Первое, что влияет на скорость, – пол и возраст.

• 9-11 км/ч – средняя скорость бега ребёнка до 18 лет
• 9-12 км/ч – средняя скорость бега женщины
• 12-15 км/ч – средняя скорость бега мужчины

До пубертатного периода скорость бега мальчиков и девочек примерно одинаковая. Разрыв в цифрах начинается с момента полового созревания и обусловлен различным гормональным фоном мужчин и женщин. Поэтому к взрослому возрасту, который с точки зрения спортивных нормативов начинается с 18 лет, наблюдается ряд физиологических особенностей, объясняющих, почему женщины медленнее мужчин:

1. У женщин более слабые суставы, а значит, слабее связки и сухожилия.
2. Массовая доля жира в организме мужчины на 10-15% ниже, чем у женщины.
3. Почти на 30% у женщин предельная сила мышц конечностей ниже, чем у мужчин.
4. Объём сердца женщины меньше мужского на 10-20%.
5. Женщины дольше восстанавливаются и более подвержены стрессовым реакциям.
6. У женщин ниже гемоглобин, а значит организм хуже транспортирует кислород.
7. У мужчин уровень тестостерона в 10 раз выше женского, то есть лучше работает опорно-двигательный аппарат.
8. Каденс (шаг) женщины короче мужского.

Хотя стоит отметить, что женщины проще справляются с перепадом температур, у них лучше координация и вестибулярный аппарат. 

Аналог «средней температуры» в механике

В каких случаях каверзно сформулированные условия задачи подталкивают нас к поспешному необдуманному ответу? Если говорится о «частях» пути, но не указывается их протяжённость, это настораживает даже мало искушённого в решении подобных примеров человека. А вот если в задаче прямо указывается на равные промежутки, например, «первую половину пути поезд следовал со скоростью…», или «первую треть пути пешеход прошагал соскоростью…», и далее подробно расписывается, как объёкт передвигался на оставшихся равных участках, то есть известно соотношение S₁ = S₂ = … = S_n и точные значения скоростей v_1, v_2, … v_n, наше мышление нередко даёт непростительную осечку. Считается среднее арифметическое скоростей, то есть все известные значения vскладываются и делятся на n. В итоге ответ получается неверный.

Задачи с примерами решения

Задача №1

Тело совершает движение по окружности с ускорением 3 м/с в квадрате. Радиус окружности равен 40 метров. Необходимо определить линейную скорость движения тела.

Решение:

Ускорение в данном случае будет нормальным. Исходя из этого, определить линейную скорость тела можно с помощью формулы:

\(a=\frac{v^{2}}{R}\)

\(v=\sqrt{aR}=\sqrt{40\times 3}=10.9\) м/с

Ответ: линейная скорость равна 10,9 м/с.

Задача №2

Поезд совершает равномерное движение. В течение 4 часов он преодолевает путь в 219 километров. Требуется рассчитать скорость движения поезда.

Решение:

Исходя из основной формулы для расчета линейной скорости, получим:

\(v=\frac{S}{t}=\frac{219}{4}=54.75\) км/ч

Ответ: скорость движения поезда составит 54.75 км/ч или 15.2 м/с.

Задача №3

Транспортное средство, работая на двигателе внутреннего сгорания, в течение 2,5 часов преодолевает расстояние в 213 километров. Требуется определить скорость движения транспорта.

Решение:

С помощью уравнения расчета скорости можно записать решение задачи:

\(v=\frac{S}{t}=\frac{213}{2,5}=85.2\) км/ч

Сколько калорий позволяет сжечь ходьба

Это интересно: жиросжигающий эффект ходьбы можно значительно усилить в разы. Для этого нужно проснуться утром чуть раньше, ничего не есть, выпить достаточно воды (ни в коем случае не пить чай или кофе с сахаром), одеться и отправляться на энергичную прогулку в течение 30 минут.

Во время такой ходьбы натощак , организм будет сжигать большое количество жира, потому что находится в состоянии голода. За 8-10 часов ночного сна наше тело успевает израсходовать практически все запасы энергетического вещества гликогена и поэтому вынуждено сжигать жир для выработки энергии

Важно помнить, что чем больше и крупнее человек, тем больше калорий он расходует в принципе. Например, человек весом в 70 кг за путь в 10 тысяч шагов будет терять 245 кал, а ходок весом в 50 кг сожжет всего 175 кал

Формула расчета сжигаемых калорий при ходьбе: количество шагов × длина шага в метрах × 0,0005 × вес человека

Для тех, кто затрудняется определить длину шага, уместно применить в расчетах среднестатистический показатель: 1 шаг = 0,7 метра. Утяжеления в виде груза на спину помогут увеличить расход калорий, то же происходит и с возрастанием интенсивности занятий. В целом при ходьбе необходимо опираться не на расчет потерянных калорий , а на изменение состава тела и увеличение выносливости. Эти показатели более адекватно передают картину оздоровления.

Средняя скорость пешехода в зависимости от факторов

• Если пешеход (например, турист) двигается по пересеченной местности, в лесу или в поле, то средняя скорость будет составлять 2,5-4 км/ч. Поэтому рекомендую при расчётах для туристических походов брать среднюю скорость 3-3,5 км/ч.
• Если пешеход (например, турист) двигается в горах средняя скорость составляется 1,5-2 км/ч.
• Если пешеход двигается по ровному безлюдному тротуару, то 5-6 км/ч.
• Если пешеход передвигается очень медленным темпом (прогулочным шагом), то скорость составит не более 2,5-3 км/час, а то и меньше.
• Если пешеход передвигается медленным темпом, то скорость составляет 3-4 км/час.
• Если пешеход передвигается средним темпом, то скорость составляет 4-5,5 км/час.
• Если пешеход передвигается быстрым темпом, то скорость составляет 5,5-6 км/час.
• Если пешеход передвигается очень быстрым темпом, то скорость составляет свыше 6 км/час.
• Скорость лёгкого бега 5–6 км/ч. Этот темп подходит для людей с нарушением опорно-двигательного аппарата, излишним весом и пожилых людей.
• Скорость среднего темпа бега (который наиболее часто используется для утренней пробежки непрофессиональными спортсменами) составляет 7–8 км/ч.
• Бег трусцой достигает скорости 12 км/ч. Этим темпом можно бегать на средние или длинные дистанции. Во время передвижения сердце перегоняет большой объем крови, что способствует укреплению сердечной мышцы и насыщению кровью всего организма. Бег трусцой благоприятно влияет на сердечно-сосудистую, эндокринную, нервную, а также иммунную систему. 

Для чего это нужно?

Такие расчеты полезны всем. Мы все время планируем свой день и перемещения. Имея дачу за городом, есть смысл узнать среднюю путевую скорость при поездках туда.

Это упростит планирование проведения выходных. Научившись находить эту величину, мы сможем быть более пунктуальными, перестанем опаздывать.

Вернемся к примеру, предложенному в самом начале, когда часть пути автомобиль проехал с одной скоростью, а другую — с иной. Такой вид задач очень часто используется в школьной программе. Поэтому, когда ваш ребенок попросит вас помочь ему с решением подобного вопроса, вам будет просто это сделать.

Сложив длины участков пути, вы получите общее расстояние. Поделив же их значения на указанные в исходных данных скорости, можно определить время, потраченное на каждый из участков. Сложив их, получим время, потраченное на весь путь.

Задачи на среднюю скорость (далее СК). Мы уже рассматривали задания на прямолинейное движение. Рекомендую посмотреть статьи » » и » » . Типовые задания на среднюю скорость это группа задач на движение, они включены в ЕГЭ по математике и такая задача вполне вероятно может оказаться перед вами в момент самого экзамена. Задачки простые, решаются быстро.

Смысл таков: представьте объект передвижения, например автомобиль. Он проходит определённые участки пути с разной скоростью. На весь путь затрачивается какое-то определённое время. Так вот: средняя скорость это такая постоянная скорость с которой автомобиль преодолел бы данный весть путь за это же время То есть формула средней скорости такова:

Если участков пути было два, тогда

Если три, то соответственно:

*В знаменателе суммируем время, а в числителе расстояния пройденные за соответствующие им отрезки времени.

Первую треть трассы автомобиль ехал со скоростью 90 км/ч, вторую треть – со скоростью 60 км/ч, а последнюю – со скоростью 45 км/ч. Найдите СК автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Как уже сказано необходимо весь путь разделить на всё время движения. В условии сказано о трёх участках пути. Формула:

Обозначим весь пусть S. Тогда первую треть пути автомобиль ехал:

Вторую треть пути автомобиль ехал:

Последнюю треть пути автомобиль ехал:

Таким образом

Решите самостоятельно:

Первую треть трассы автомобиль ехал со скоростью 60 км/ч, вторую треть – со скоростью 120 км/ч, а последнюю – со скоростью 110 км/ч. Найдите СК автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Первый час автомобиль ехал со скоростью 100 км/ч, следующие два часа – со скоростью 90 км/ч, а затем два часа – со скоростью 80 км/ч. Найдите СК автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

В условии сказано о трёх участках пути. СК будем искать по формуле:

Участки пути нам не даны, но мы можем без труда их вычислить:

Первый участок пути составил 1∙100 = 100 километров.

Второй участок пути составил 2∙90 = 180 километров.

Третий участок пути составил 2∙80 = 160 километров.

Вычисляем скорость:

Решите самостоятельно:

Первые два часа автомобиль ехал со скоростью 50 км/ч, следующий час – со скоростью 100 км/ч, а затем два часа – со скоростью 75 км/ч. Найдите СК автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Первые 120 км автомобиль ехал со скоростью 60 км/ч, следующие 120 км — со скоростью 80 км/ч, а затем 150 км — со скоростью 100 км/ч. Найдите СК автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Сказано о трёх участках пути. Формула:

Протяжённость участков дана. Определим время, которое автомобиль затратил на каждый участок: на первый затрачено 120/60 часов, на второй участок 120/80 часов, на третий 150/100 часов. Вычисляем скорость:

Решите самостоятельно:

Первые 190 км автомобиль ехал со скоростью 50 км/ч, следующие 180 км — со скоростью 90 км/ч, а затем 170 км — со скоростью 100 км/ч. Найдите СК автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Половину времени, затраченного на дорогу, автомобиль ехал со скоростью 74 км/ч, а вторую половину времени – со скоростью 66 км/ч. Найдите СК автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Путешественник переплыл море на яхте со средней скоростью 17 км/ч. Обратно он летел на спортивном самолете со скоростью 323 км/ч. Найдите среднюю скорость путешественника на протяжении всего пути. Ответ дайте в км/ч.

Шаги

Метод 1 из 2:

Часть 1: Определение средней скорости изменения функции

1. 1

   Функция. Это соответствие между переменными величинами, в котором каждому значению некоторой независимой переменной «x» соответствует определенное значение зависимой переменной «у».

2. 2

   Переменная. Это величина, в процессе своего изменения принимающая различные значения. Переменные, как правило, обозначаются через «х» и «у».

3. 3

   Угловой коэффициент. Он равен тангенсу угла между положительным направлением оси абсцисс и данной прямой линией. Угловой коэффициент характеризует скорость изменения линейной функции.

4. 4

   Секущая. Это прямая, пересекающая две или более точки, лежащих на кривой. При вычислении средней скорости изменения функции вы находите угловой коэффициент секущей между двумя заданными точками.

5. 5

   Основная формула для вычисления средней скорости изменения функции показана на рисунке.

Метод 2 из 2:

Часть 2: Вычисление средней скорости изменения функции

1. 1

   Найдите f(x + h).

   Вычислите f(x + h), используя следующее выражение: f(x + h) = (х + h)^2 = x^2 + 2xh + h^2.

   В исходной функции f(x) замените «х» на «x + h», где h – приращение аргумента (то есть изменение независимой переменной «х»).Например, дана функция f(х) = x^2. Вычислите среднюю скорость изменения функции между в интервале (2,5) (то есть х1 = 2 и х2 = 5).

2. 2

   Вычислите среднюю скорость изменения, воспользовавшись основной формулой и подставив в нее исходную функцию f(x) и преобразованную функцию f(x+h).

   В приведенном выше примере вычисления показаны на рисунке.
   WH.shared.addScrollLoadItem(‘cc51182fbff452ca00cb398923769107’)

   {«smallUrl»:»https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/e\/e7\/Screen-Shot-2014-03-11-at-5.00.07-PM.png\/460px-Screen-Shot-2014-03-11-at-5.00.07-PM.png»,»bigUrl»:»https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/e\/e7\/Screen-Shot-2014-03-11-at-5.00.07-PM.png\/728px-Screen-Shot-2014-03-11-at-5.00.07-PM.png»,»smallWidth»:460,»smallHeight»:111,»bigWidth»:728,»bigHeight»:176,»licensing»:»

   «}

3. 3

   Найдите h.

   В приведенном выше примере: h = x2 — x1 = 5 — 2 = 3.

   Для этого вычтите начальное значение переменной «х» из ее конечного значения. Другими словами, если интервал задается в виде (x1, x2), то h = x2 — x1.

4. 4

   Вычислите среднюю скорость изменения.

   В приведенном выше примере: А(х) = 2х + h = 2 × 2 + 3 = 7

   Поставьте найденное значение h в выведенную выше формулу (вместо «х» подставьте значение x1).

5. 5

   Запишите ответ. В нашем примере средняя скорость изменения функции равна 7.

Виды ходьбы

Скандинавская

Другое название метода — финская ходьба ( Nordic Walking ), впервые описана финскими специалистами по тренировке лыжников в летний период. Этот метод требует особой экипировки — подходящей обуви и палок, наподобие лыжных, однако более коротких и тяжелых. Ходьба с палками подразумевает дополнительную нагрузку для мышц рук и верхней части туловища и более широкую амплитудность движений. Специальная конструкция креплений в виде перчаток с обрезанными пальцами позволяет не сжимать ручку палки, а как бы опираться на нее и помогает отталкиваться от земли. Палки подбираются индивидуально и составляют около 66-68 % от роста тренирующегося. Использование палок позволяет более функционально распределить нагрузку на позвоночник и суставы конечностей, риск травмы минимален. Скорость движения может быть разной — от легкого прогулочного шага до почти бега, в среднем — 6 км/ч.

Оздоровительная

Этот способ предполагает увеличение скорости до 6-8 км/ч, почти вдвое быстрее, чем при обычной ходьбе. В таком темпе необходимо идти от 30 до 60 минут, не сбавляя шага. В целом такая скорость позволяет разговаривать, не сбивая дыхание. Эта ходьба максимально приближена к пределу физиологических возможностей человека, у нее нет специальной техники выполнения. Для людей, имеющих лишний вес, перенесших травмы и операции, очень полезной будет и обычная скорость движения, главное — идти без остановок хотя бы полчаса.

Спортивная

Олимпийский вид спорта, скорость движения при ней от 7 до 15 (17) км/ч. Его отличие от других способов хождения в том, что контакт ног с землей должен быть видимым и постоянным, а нога, вынесенная вперед, не сгибается в колене. Вторая нога ставится на землю раньше, чем оторвется первая, каждый шаг является «двухопорным». Это формирует специфическую «походку», которая забавно выглядит со стороны, но она наименее травматична из-за мягкой постановки стопы. Руки согнуты в локтях и энергично работают на уровне грудной клетки, что позволяет включить в работу практически все мышцы тела. Необходима специальная обувь, которая будет анатомически поддерживать свод стопы, иначе возможно возникновение болей. Также требуется оборудованная ровная трасса без препятствий и дефектов.

Энергетическая

Некоторые источники описывают этот метод как «индейскую походку», он направлен не на уникальные физические достижения, а на целительный психологический эффект. Метод впервые описан в книгах Карлоса Кастанеды , который вел антропологические исследования индейских племен. Суть ее заключается в том, чтобы идти друг за другом, фокусируясь на ногах впереди идущего или на земле перед собой. Идти необходимо молча, сосредоточенно, достаточно долго и монотонно. Это помогает достичь трансового состояния и «остановки внутреннего диалога», то есть бесконечного потока мыслей. Руки должны быть абсолютно свободны, возможно дополнительное утяжеление в виде рюкзака. Энергетическая ходьба дает полноценный медитативный эффект и хорошо заряжает тренирующегося.

Формулы для нахождения линейной скорости

Тело движется равномерно тогда, когда его скорость характеризуется постоянной величиной. Формула для расчета скорости такого движения будет иметь следующий вид:

V = st

где s является пройденным путем, то есть длиной линии;

t представляет собой время, в течение которого тело преодолевало указанный путь.

Определение

Линейной скоростью V называют физическую величину, которая демонстрирует путь, пройденный телом в течение определенного времени.

Основной формулой для определения линейной скорости является следующее равенство:

V = St

где S является путем,

t обозначает время, в течение которого тело преодолело путь S.

Иной вариант уравнения имеет такой вид:

V = lt

где l является путем,

t обозначает время, в течение которого тело преодолело дугу l.

В некоторых научных источниках скорость обозначают с помощью маленькой буквы v. Другим уравнением для расчета линейной скорости является равенство:

\(v=2\pi RT\)

В данном случае 2π представляет собой полную окружность и составляет 360 угловых градусов. Вектор скорости направлен по касательной к траектории движении тела.

От чего зависит скорость бега человека

Помимо пола, возраста и дистанции, существуют факторы, влияющие на скорость бега, над которыми можно работать, которые возможно улучшить: 

• длина шага
• сила удара ступни о поверхность
• время контакта ступни с землёй
• быстрота сокращения мышечных волокон
• кислородный дефицит
• наклон туловища.

Исправляют, корректируют и улучшают эти факторы различные типы тренировок для бегунов: растяжка, специальные беговые упражнения на ноги, силовые упражнения на руки, корпус, пресс, спину, плиометрика, бег с отягощениями и так далее. Также на скорость влияет состояние организма в момент забега – вес тела, травмы и заболевания.

Как рассчитать скорость бега

Скорость показывает, какое расстояние вы преодолеваете в единицу времени. Может измеряться в метрах в секунду или в километрах в час.

Скорость – первый критерий, главная мера для бегунов. Даже несмотря на то, что спортивные часы чаще фиксируют наш темп, чем скорость. При этом темп (pace) – величина, обратная скорости (speed). Темп измеряется в минутах на километр и показывает, сколько времени тратит человека на преодоление определенного расстояния.

Формула расчёта скорости:

Скорость (км/ч) = (расстояние/время в минутах)*60
Темп (мин/км) = время в минутах/расстояние

Формула расчёта скорости из показателя темпа:

Скорость = 60/темп (км/ч) или 50/3*темп (м/с)

Тренировочные планы к марафону и полумарафону. Скачайте и начните подготовку сегодня.

Сколько нужно ходить в день

Начинающим не стоит сразу идти на рекорды, допустимо проводить тренировки продолжительностью в 20-30 минут в день. В таком режиме можно заниматься 1-2 недели, наблюдая за состоянием организма и его возможностями. Постепенно нагрузка должна возрасти до часа, хотя отдельные индивидуумы готовы посвятить 2-3 часа и более по мере роста физической выносливости. Оптимальное расстояние для ходока колеблется от 5 до 7 км в день, это как раз около 10 тысяч шагов. Со временем ваш уровень общей физической тренированности возрастет и, возможно, вы решите перейти на бег или высокоинтенсивные интервальные тренировки (ВИИТ) . Измерять количество шагов или пройденное расстояние помогают приложения для мобильных телефонов или фитнес-гаджеты, которые фиксируют очень многие физические показатели, включая пульс и количество сожженных калорий, и даже время и качество сна.

Движение по вертикали

Движение по вертикали — это частный случай равноускоренного движения. Дело в том, что на Земле тела падают с одинаковым ускорением — ускорением свободного падения. Для Земли оно приблизительно равно 9,81 м/с^2, а в задачах мы и вовсе осмеливаемся округлять его до 10 (физики просто дерзкие).

Вообще в значении ускорения свободного падения для Земли очень много знаков после запятой. В школе обычно дают значение: g = 9,8 м/с2. В экзаменах ОГЭ и ЕГЭ в справочных данных дают g = 10 м/с2.

И кому же верить?
Все просто: для кого решается задача, тот и главный. В экзаменах берем g = 10 , в школе при решении задач (если в условии задачи не написано что-то другое) берем g = 9,8
м/с2.

Частным случаем движения по вертикали (частным случаем частного случая, получается) считается свободное падение — это равноускоренное движение под действием силы тяжести, когда другие силы, действующие на тело, отсутствуют или пренебрежимо малы.

Помните о том, что свободное падение — это не всегда движение по вертикали. Если мы бросаем тело вверх, то начальная скорость, конечно же, будет.

Примеров механического движения в жизни — масса. Узнайте больше у преподавателей онлайн-школы Skysmart. Каждый урок по физике — это новый эксперимент: интерактивный, живой и очень увлекательный.

Приходите на бесплатный вводный урок и начните заниматься физикой в удовольствие уже завтра!

Средняя квадратичная скорость молекул газа — что это за параметр

Молекулы любого газа пребывают в постоянном движении. Его можно охарактеризовать с точки зрения средней их скорости или средней квадратичной скорости. Первое понятие имеет специальный термин — скорость теплового движения. Второе — средняя квадратичная скорость — величина, для которой существует специальная формула.

Для того, чтобы полностью разобраться в понятии средней квадратичной скорости молекул газа, вводится условный участник процесса — идеальный газ.

Определение

Идеальный газ — это математическая модель, потенциальную энергию которой принимают за ноль, а кинетическую характеризуют в полном объеме. Идеальный газ подходит в качестве  модели окружающих нас газов, например, обычного воздуха.

Определение

Средняя квадратичная скорость — физическая величина, отличная от средней арифметической скорости молекул, определяемая по формуле: корень квадратный из средней арифметической квадратов скоростей различных молекул.

Кинетическая энергия определяется скоростью движения молекул, поэтому зависит от температуры. Скорости молекул одного газа не одинаковы. Часть молекул движутся очень быстро, часть — с незначительной скоростью. Однако для большинства существует некое среднее значение. Если изобразить это на графике в виде параболы, такие молекулы со средней скоростью будут составлять ее верхнюю часть.

В единице объема газа содержится огромное число молекул. Поэтому, например, его давление на стенки сосуда — величина постоянная. В ином случае, если бы в единицу времени о стенку ударялось различное количество молекул, давление бы «скакало».

Из изложенного можно сделать вывод: скорость — свойство отдельной молекулы газа, а давление — характеристика их совокупности.

Прямолинейное равноускоренное движение

Чтобы разобраться с тем, что за тип движения в этом заголовке, нужно ввести новое понятие — ускорение.

Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости. В международной системе единиц СИ измеряется в метрах, деленных на секунду в квадрате.

СИ — международная система единиц. «Перевести в СИ» означает перевод всех величин в метры, килограммы, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение — килограмм с приставкой «кило».

Итак, прямолинейное движение — это движение с ускорением по прямой линии. Движение, при котором скорость тела меняется на равную величину за равные промежутки времени.

Уравнение движения и формула конечной скорости

Основная задача механики не поменялась по ходу текста — определение положения тела в данный момент времени. У равноускоренного движения в уравнении появляется ускорение.

Уравнение движения для равноускоренного движения x(t) = x0 + v0xt + axt^2/2 x(t) — искомая координата x0 — начальная координата v0x — начальная скорость тела в данный момент времени [м/с] t — время ax — ускорение [м/с^2]

Для этого процесса также важно уметь находить конечную скорость — решать задачки так проще. Конечная скорость находится по формуле:

Формула конечной скорости →          → v = v0 + at → v — конечная скорость тела [м/с] v0 — начальная скорость тела [м/с] t — время → a — ускорение [м/с^2]

Задача

Найдите местоположение автобуса через 0,5 часа после начала движения, разогнавшегося до скорости 60 км/ч за 3 минуты.

Решение:

Сначала найдем ускорение автобуса. Его можно выразить из формулы конечной скорости:

v = v0 + at
a = v — v0 / t

Так как автобус двигался с места, v0 = 0. Значит
a = v/t

Время дано в минутах, переведем в часы, чтобы соотносилось с единицами измерения скорости.

3 минуты = 3/60 часа = 1/20 часа = 0,05 часа

Подставим значения:
a = v/t = 60/0,05 = 1200 км/ч^2
Теперь возьмем уравнение движения.
x(t) = x0 + v0xt + axt^2/2

Начальная координата равна нулю, начальная скорость, как мы уже выяснили — тоже. Значит уравнение примет вид:

x(t) = axt^2/2

Ускорение мы только что нашли, а вот время будет равно не 3 минутам, а 0,5 часа, так как нас просят найти координату в этот момент времени.

Подставим циферки:
x = 1200*0,5^2/2 = 1200*0,522= 150 км

Ответ: через полчаса координата автобуса будет равна 150 км.

Для чего это нужно

Такие расчеты полезны всем. Мы все время планируем свой день и перемещения. Имея дачу за городом, есть смысл узнать среднюю путевую скорость при поездках туда.

Это упростит планирование проведения выходных. Научившись находить эту величину, мы сможем быть более пунктуальными, перестанем опаздывать.

Вернемся к примеру, предложенному в самом начале, когда часть пути автомобиль проехал с одной скоростью, а другую — с иной. Такой вид задач очень часто используется в школьной программе. Поэтому, когда ваш ребенок попросит вас помочь ему с решением подобного вопроса, вам будет просто это сделать.

Сложив длины участков пути, вы получите общее расстояние. Поделив же их значения на указанные в исходных данных скорости, можно определить время, потраченное на каждый из участков. Сложив их, получим время, потраченное на весь путь.

Часто водителю необходимо отыскать такой важный показатель, как средняя скорость автомобиля после той или иной поездки. Иногда эта цифра будет важным фактом для водителя транспорта компании, а в иных случаях — просто интересное число для владельца транспортного средства. В любом случае, расчет средней скорости важен для многих водителей. В современных автомобилях, оснащенных эффективными компьютерными системами управления, достаточно просто выбрать нужный режим отображения информации на экране компьютера, чтобы узнать среднюю скорость за определенный промежуток времени или пробег.

Для вычисления средней скорости поездки на современной машине достаточно подготовиться заранее, сбросив показатели суточного пробега на нуль, а также обнулив средние данные расхода и скорости. После этого вы сможете не засекать никакого времени, а также не продумывать формулы по расчету средней скорости поездки. Тем не менее, такой вариант не всегда подходит, да и не все автомобили оснащены хорошим бортовым компьютером. Потому следует разобраться с тем, как определять среднюю скорость и прочие параметры.

Средняя скорость пешком

В зависимости от целей своего передвижения люди обычно могут ходить пешком:

Медленным темпом

Он соответствует скорости не более 70 шагам в минуту. Обычно это неспешная расслабленная прогулка от 2 до 3 км в час. Такая ходьба никакого терапевтического эффекта не дает, но для людей перенесших инфаркт или имеющих серьезную сердечно сосудистую патологию — это посильная физическая нагрузка.

Средним темпом

Это где-то 5 в час. Такое передвижение соответствует скорости от 70 до 90 шагов в минуту. Обычно так мы ходим произвольно на работу или утренних спортивных прогулках.

А теперь хочу пообщаться с людьми со слабым сердцем. Вам врач посоветовал по утрам в качестве аэробной нагрузки начать ходить по утрам?

Это правильно, Однако, чтобы контролировать свою скорость, купите себе шагомер и согласуйте с врачом схему индивидуальных скоростных режимов и нагрузок.

Быстрым шагом.

Эта ходьба классифицируется, как высокоскоростная. Для нее характерна скорость от 6 до 8 км в час или в минуту более 100 шагов.

Такой вариант передвижения используют спортсмены для своих тренировок при спортивной ходьбе, где задействованы все мышцы организма.

Здесь интересно отметить, то именно такая профессиональная нагрузка более полезна, чем бег трусцой из-за отсутствия травмирующего фактора.

Не упустите

Советую вам не упускать очень важные моменты. Когда вам дается задача, смотрите внимательно, в каких единицах измерения даны параметры. Автор задачи может схитрить. Напишет в дано:

Человек проехал по тротуару на велосипеде 2 километра за 15 минут. Не спешите сразу решать задачу по формуле, иначе у вас получится ерунда, а учитель ее вам не засчитает. Помните, что ни в коем случае нельзя делать так: 2 км/15 мин. У вас единица измерения получится км/мин, а не км/ч. Вам нужно добиться последнего. Переведите минуты в часы. Как это сделать? 15 минут — это 1/4 часа или 0,25 ч. Теперь можете смело 2км/0,25ч=8 км/ч. Теперь задача решена верно.

Вот так легко запоминается формула «скорость, время, расстояние»

Только соблюдайте все правила математики, обращайте внимание на единицы измерения в задаче. Если есть нюансы, как в рассмотренном чуть выше примере, сразу же переводите в систему единиц СИ, как положено

Какой бывает скорость ходьбы

Определить, какая средняя скорость человека при ходьбе, не так просто, как кажется. На величину этого показателя влияет множество факторов. В зависимости от темпа ходьбы, выделяют четыре её разновидности:

1. Медленная ходьба – 2-2,5 км/ч. С этой скоростью рекомендовано передвигаться людям в преклонном возрасте, а также находящимся на реабилитации после травм и инсультов. С такой скоростью могут идти здоровые люди, просто прогуливаясь. Если рассматривать ходьбу как форму физической нагрузки, то на организм взрослого, здорового человека передвижение с такой скоростью не окажет никакого влияния.

2. Среднескоростная ходьба – 3-4 км/ч. На организм людей с пороками сердца и ослабленной сердечно-сосудистой системой такой темп ходьбы будет иметь благоприятное воздействие, а для здоровых – оказывать минимальный стимулирующий эффект.

3. Быстрый темп – 4-5 км/ч. Рекомендован всем здоровым людям в целях укрепления и тренировки организма.

4. Очень быстрая ходьба – 6-7 км/ч и более. Не принесёт пользы людям с ослабленным организмом. Без специальных тренировок поддерживать такой темп ходьбы длительное время – достаточно трудно. Что интересно, утомление при очень быстрой ходьбе наступает даже быстрее, чем при беге в таком же темпе.

Если встала задача – конкретизировать показатель, то можно сказать, что средняя скорость человека при ходьбе составляет 4,5 км/ч. Здесь подразумевается темп передвижения физически здорового взрослого. В шагах этот показатель нет смысла определять, потому что ширина шага у разных людей значительно отличается.