Средняя скорость
- Главная
- /
- Физика
- /
- Средняя скорость
Чтобы найти среднюю скорость воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:
Онлайн калькулятор
Средняя скорость на протяжении всего пути
Расстояние (путь)
S =
Время
t =
Средняя скорость
Vср =
0
/
Округление ответа:
Средняя скорость через несколько скоростей
Средняя скорость
Vср =
0
Округление ответа:
Просто введите значения скоростей на разных участках пути и получите среднюю скорость. Для того чтобы добавить в ряд более двух чисел воспользуйтесь зелёной кнопкой “+”.
Теория
Как найти среднюю скорость зная расстояние (путь) и время
Чему равна средняя скорость Vср если известны путь S и время t за которое этот путь преодолён?
Формула
Vср = S⁄t
Пример
К примеру, поезд преодолел расстояние в 1000 км за 16 часов. Посчитаем с какой средней скоростью он двигался:
Vср = 1000/16 = 62.5 км/ч
Как найти среднюю скорость зная скорости на участках пути
Чтобы найти среднюю скорость Vср на протяжении всего пути, зная показатели скорости на его участках (V1 , V2 , … Vn), следует найти среднее гармоническое этих скоростей.
Формула
Vср | = | n |
1⁄V1 + 1⁄V2 + … + 1⁄Vn |
Пример
Средняя скорость через две скорости
Автомобиль проехал некий путь, при этом первые полпути он ехал со скоростью 80 км/ч, а вторые полпути – со скоростью 20 км/ч. Определим среднюю скорость этого автомобиля:
Vср | = | 2 | = | 2 | = 32 |
1⁄80 + 1⁄20 | 0.0125 + 0.05 |
Средняя скорость автомобиля равна 32 км/ч.
Хой.
За сколько я доеду до этого города? Какой пробег в день? На что обратить внимание при построении маршрута?
Сегодняшняя заметка будет именно об этом.
Кому интересно — велком под кат
И прежде, чем я начну «излагать» позволю себе две ремарки.
* 1: Речь пойдет о мото путешествиях, а не городских покатушках.
* 2: Речь пойдет о расслабленных поездках, а не поездках ради испытания на прочность себя и своего байка
Начну я с иллюзии на которую сам попался.
Моим вторым байком, после ебрика, был 650й трансальп. Прочитав про максимальную скорость в 170 я подумал: «вот теперь то буду ездить далеко, много, быстро». Пусть я буду ездить не 170… а скажем 150 это же круто!
Наивный…
И ты не ведись!
Максималка твоего мотоцикла совершенно не влияет на среднюю скорость твоего пробега в день. А значит и на расстояния, которые ты будешь проезжать в день — тоже не влияет.
А знаешь почему?
Подумал?
Правильно!
Потому-что ты никогда не будешь ездить всю поездку в полную ручку.
* Ремарка. еброводы не в счет. Там ты действительно выкручиваешь газ в пол и едешь часами. И с мотом при это все ок.
В дороге важна так называемая «крейсерская скорость». Т.е. та, с которой будет комфортно ехать тебе и мотоциклу часами.
Да, да… я знаю что классическое определение крейсерской скорости о другом.
Но это как с мото-токсикозом — мотоциклисты перевернули понятие с ног на голову.
Крейсерская скорость
Так что вот тебе первое задание: найди свою крейсерскую скорость. По хорошей дороге с минимумом трафика.
Смотри пример.
На некоторых мотах есть неприятные вибрации на определенных оборотах.
Скажем в диапазоне 130-145 тебе не приятно ехать из-за вибраций. Тебе! А не абстрактному дяде из ютубчика. Люди по разному перевариваем вибрации.
А тебе(!) комфортно ехать 120. Любишь смотреть по сторонам, так безопаснее, и вообще куда спешить в путешествиях?
Твой крейсер будет 120 км/ч. При этом ты скорее всего будешь обгонять на 130-140 и это ок.
Нашел свой крейсер? Молодец.
Вот тебе второе задание: Прикинь маршрут по которому будешь ехать.
Маршрут
Мы же с тобой оба понимаем, что в путешествии будут и плохие дороги: ямки, кочки, брусчатка, грунтовка, объезды из-за ремонта…
Плюс найдутся факторы, ограничивающие твою скорость: плетущиеся фуры, заторы на дорогах, светофоры, города, деревни, животные, знаки ограничения скорости…
Поэтому если ты не едешь только межгород, с попадающимися городками — будешь ехать с 2/3 от крейсера.
120/3 * 2 = 80 км/ч
Если в путешествии будет мото прогулка в крупном городе — дели крейсер пополам. 120/2 = 60 км/ч
Будут горы — дели крейсер пополам. 120/2 = 60 км/ч
Я тебя еще не достал? Ты еще тут?
Тогда вот еще одно задание, которое тебе поможет точнее построить маршрут.
Время в пути
Звучит оно так: сколько времени продлится твое путешествие?
Смотри как, обычно, происходит.
Первые пару дней у тебя будет полно сил, будет отличное настроение и прям таки будет хотеться ехать и ехать!
В эти дни пробеги будут максимальны.
Затем начнет накапливаться усталость, погодка может подкачать, кушать будешь иначе, плохо высыпаться и пробеги(надои ))) ) упадут.
В первые дня два ты сможешь выдавать по тыще км в день.
Ну возьмешь там яйки в кулак, стиснешь булочки, накидаешься кофе, замотивируешь себя — короче будет тяжело но ты сможешь!
А ехать подряд 10 дней, делая пробеги в 1k, это нереально! Забудь об этом.
* Ты же помнишь две ремарки вначале поста? О каких поездках идет речь.
«Пульнув» 1-2k за пару дней — обязательно дай себе отдых.
Не переночевал в гостишке и утром поехал!
Нет!
Полноценный отдых минимум сутки: погулять днем, поспать, побродить ножками, попить пиво, посмотреть фильм и прочее.
И да, «пульнуть» выйдет только в начале путешествия. Так сказать ТУДА. Возвращаясь домой, возьми +1..+2 дня. На отдых от путешествия. Либо же на дорогу.
Уффф…
Мы почти закончили. Потерпи, осталось совсем чуток.
И хватит заданий!
Будет просто ремарка. Точнее аксиома, как в математике. Ты же знаешь разницу между аксиомами и теоремами?
Время в пути 8-9 часов
Больше не надо. Меньше — пожалуйста.
Знаю, может возникнуть желание ехать и 12 и 14 часов кряду. И тебе это будет казаться хорошей идеей.
Но по факту проведя первый день 14 часов за рулем. Второй день ты проедешь от силы 4-5 часов.
Организм возьмет свое. И в итоге если поделить время в пути за два дня, то выйдет 14+5 / 2 = 9.5. То на то и выйдет.
* Речь не о «пульнуть и отдохнуть», а о обычном режиме езды
Ну и очевидное, остановки забирают время на поездку.
Попил кофе на заправке — пробег меньше.
Часто куришь — пробег меньше.
Маленьких бак и часто заправляешься — пробег меньше.
Но остановки делать нужно — так легче ехать.
Вместо заключения
Моя средняя скорость для расслабленной многодневной поездки 50км/ч. При 7-8 часах это дает пробеги 350-400 км в день. Этого вполне достаточно для путешествий.
Иногда я применяю тактику «пульнуть и отдохнуть» в первые дни.
У меня достаточно времени на остановки, перекусы, фоточки, просто позалипать в красивом месте.
И да, я специально не называю мотоцикл. Потому-что подход опробован на разных байках.
Всем добра.
Средняя скорость
движения мотоциклиста
Решим задачу о вычислении средней скорости движения мотоциклиста на
участке от пункта А до В через пункт Б, если расстояние между пунктами А и Б составляет S1,
а
расстояние между пунктами Б и В равно S2.
Время движения мотоциклиста между пунктами А и Б равно t1, а
время движения между Б и В равно t2.
Средняя скорость определяется как V = (S1+S2)/(t1+t2)
Параметры S1, S2, t1, t2 вводятся пользователем с
клавиатуры.
Программный код приведен в листинге 1.11
==========>Листинг 1.11 Средняя
скорость движения мотоциклиста
#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
//Параметры задачи:
double S1,S2,t1,t2,V;
//Ввод параметров:
cout<<“Введите расстояние от А до Б в километрах (S1) = “;
cin>>S1;
cout<<“Введите расстояние от Б до В в километрах (S2) = “;
cin>>S2;
cout<<“Введите время движения от А до Б в часах (t1) = “;
cin>>t1;
cout<<“Введите время движения от Б до В в часах (t2) = “;
cin>>t2;
V=(S1+S2)/(t1+t2);
cout<<“Средняя скорость движения между пунктами А и В. V =
(S1+S2)/(t1+t2) = “<<V<<“км/ч”<<“n”;
cout << “Конец задания для самостоятельной работы!” << endl;
system
(“pause”);
//
ожидаем нажатия кнопки
return 0;
}
==========>Конец Листинга 1.11 Компилированный
исполняемый
файл листинга 1.11(120Кб, rar)
Результат выполнения программы может выглядеть следующим образом(жирным
шрифтом выделен ввод пользователя)
Введите расстояние от А до Б в
километрах (S1) = 100
Введите расстояние от Б до В в километрах (S2) = 75
Введите время движения от А до Б в часах (t1) = 2
Введите время движения от Б до В в часах (t2) = 1.5
Средняя скорость движения между пунктами А и В. V = (S1+S2)/(t1+t2) =
50км/ч
Конец задания для самостоятельной работы!
Для продолжения нажмите любую клавишу . . .
В данном примере данные вводятся соответственно в километрах и часах.
V1 = 15 м/с.
V2 = 30 м/с.
S1 = S2 = S/2.
Vср – ?
Для нахождения средней скорости Vср мотоциклиста необходимо весь пройдённый им путь S разделить на время его движения t: Vср = S /t.
Весь путь S будет складываться с S1 – первой половины и S2 – второй половины: S = S1 + S2.
Все время движения t будет складываться с t1 – времени движения на первой половине пути и t2 – времени движения на второй половине пути: t = t1 + t2.
Vср = S /(t1 + t2).
t1 = S1 /V1 = S /2 *V1 , где V1 – скорость движения на первой половине пути.
t2 = S2 /V2 = S /2 *V2, где V2 – скорость движения на второй половине пути.
t = S /2 *V1 + S /2 *V2 = S *(V1 + V2) /2 *V1 *V2.
Vср = S *2 *V1 *V2/S *(V1 + V2) = 2 *V1 *V2/(V1 + V2).
Vср = 2 *15 м/с * 30 м/с/(15 м/с + 30 м/с) = 20 м/с.
Ответ: средняя скорость движения мотоциклиста составила Vср = 20 м/с.
Средняя скорость считается так: весь путь поделить на всё время движения. Формула одна и очень простая, но почему-то школьники часто путаются в задачах на среднюю скорость. Разберу три характерные задачи и основные ошибки. Возможно, статья будет полезна учителям и репетиторам, а также школьникам.
1. Половина пути
Первую половину пути поезд ехал со скоростью 60 км/ч, а вторую – 90 км/ч. С какой средней скоростью ехал поезд на всём пути?
Первым делом школьник захочет сложить эти две скорости и поделить пополам. Логично? Да. Но, к сожалению, неправильно.
Объясняю, почему. Поскольку первую половину пути поезд ехал с меньшей скоростью, то времени было затрачено больше, чем на вторую. А значит, вклад отдельных скоростей неравнозначен, и нельзя так просто делить пополам.
Тут школьник может впасть в панику. Что делать? Умножать? Делить? Непонятно. Воспользоваться напрямую формулой “расстояние поделить на время” не получится – ни расстояние, ни время нам неизвестно.
Для школьников, только начинающих изучать основы физики, бывает трудно оперировать с неизвестными величинами. Нам не дано ничего, кроме скоростей, как же быть? В качестве маленькой ступеньки к освоению неизвестности могу предложить следующий ход – сначала додумать неизвестные данные. Возьмём и сами решим, пусть поезд пройдет 180 километров, цифру возьмем так, чтобы легко делилась.
Тогда половина пути будет 90 километров. Поезд пройдет её за 1,5 часа. Вторую половину пути – за 1 час. Это легко посчитает любой школьник. Значит, общее время в пути будет 2,5 часа. Делим общее расстояние 180 километров на 2,5 часа, и получаем 72 км/ч.
Это просто и понятно, но учитель такую задачу не примет. Откуда мы взяли 180 километров, когда это неизвестно? Тем не менее, дав себе эти неизвестные данные, мы продумали алгоритм и довели задачу до ответа. Осталось формализовать это решение, так чтобы не использовать то, что не дано. Обозначим наши 180 километров за S, и опишем всё, что мы делали раньше, только вместо цифр используем буквы.
Получается, что зная ход решения “в цифрах”, мы переводим его в буквенные обозначения. И тут главное не остановиться на полдороги, не смущаться, что нам неизвестно расстояние. Ведь оно в конце сократилось, и средняя скорость оказалась независящей от расстояния (что вполне логично). И от школьника здесь требуются уже алгебраические умения – складывать дроби, переворачивать их.
Если подобная задача встретилась в тесте, где требуется только ответ, можно вообще не заморачиваться – так как средняя скорость в данной задаче не зависит от расстояния, можно посчитать при любом удобном расстоянии. По крайней мере, это лучше, чем сидеть и ломать голову, не зная, как подступиться к решению. Если же требуется оформление – тут числовое решение может помочь как переходный этап, чтобы понять, что именно делать с формулами, как их крутить-вертеть.
Школьникам часто бывает трудно переходить на новый уровень абстракции – от чисел к переменным, которые могут принимать разные числовые значения. В алгебре это тренируют, но там одна переменная икс, и иногда игреки встречаются. А в физике этих переменных пруд пруди, в каждой задаче они разные, и если ученик не освоил этот уровень, то физика кажется ему супер-трудной. Кроме того, в школе переход от чисел к переменным часто упускают, в программе отдельных навыков работы с формулами нет.
2. Средняя скорость по графику пути
Пусть нам дан график зависимости координаты от времени. Требуется определить среднюю скорость.
По графику видно, что движение состоит из четырех этапов:
- Тело стартует в нуле и через 2 секунды оказывается на координате 2 м.
- Тело останавливается, и в течение 4 секунд покоится в точке с координатой 2 м.
- Тело начинает движение, и через 2 секунды оказывается в точке 6 м.
- Тело движется в обратном направлении, и через 2 секунды оказывается в точке 5 м.
Проговорить, понять все эти этапы – важная часть решения. А дальше многие школьники начинают вычислять скорости движения на каждом этапе: На первом – 1 м/с, на втором – 0, на третьем – 2 м/с, на четвертом – 0,5 м/с. Вот это действие как раз лишнее. Для того, чтобы вычислить среднюю скорость, вовсе не обязательно знать скорости на каждом этапе!
Вспомним определение средней скорости – это весь путь, поделить на всё время. Поэтому просто по графику считаем весь путь – 6 метров “туда” и 1 метр “обратно”, в сумме 7 метров. Общее время движения – 10 секунд. Делим 7 метров на 10 секунд, получаем 0,7 м/с.
3. Средняя скорость по графику скорости
Бывает так, что нам дан график зависимости скорости от времени, и требуется определить среднюю скорость. Вот, к примеру, такой график.
Читаем график. Движение состоит из трёх этапов
- С начала движения до момента времени 2 с тело движется с постоянной скоростью 2 м/с
- От 2 до 6 с тело движется со скоростью 6 м/с
- В последние 4 секунды от 6 до 10 с тело замедляется, снижая свою скорость до нуля.
Попытки что-то сделать со значениями скорости самими по себе здесь обречены на провал. Опять надо найти весь путь и всё время движения. Путь по графику скорости определяется как площадь под графиком, причем если график идет ниже нуля, то соответствующие участки складываются.
Считаем площадь фигуры – два прямоугольника на первых двух этапах и треугольник на третьем. Первый этап – 4 м, второй этап – 24 м, третий этап – 12 м. Значит, весь путь будет 40 метров. Всё время 10 секунд, значит, средняя скорость 4 м/с.
Общие рекомендации для решения задач на среднюю скорость
1. Средняя скорость – это всегда весь путь делить на всё время. Данные об отдельных скоростях сами по себе не дадут полной информации о средней скорости. Используем только эту формулу.
2. Следует проанализировать конкретную ситуацию и понять, как можно применить формулу. Если кажется, что не хватает данных – не смущаться.
3. Данные по скоростям на отдельных этапах могут быть полезны для проверки готового ответа: средняя скорость должна лежать между минимальной и максимальной.
Спасибо, что прочитали до конца! Желаю школьникам хорошей учёбы, учителям – понятливых и любопытных учеников, родителям – чтобы дети радовали. Буду рада лайкам и новым подписчикам!