Как найти среднюю скорость мотоцикла

Средняя скорость

  1. Главная
  2. /
  3. Физика
  4. /
  5. 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 = St

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
1V1 + 1V2 + … + 1Vn

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
180 + 120 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.

Решение задачи про среднюю скорость поезда. Паровозик из Ромашково тут для красоты.
Решение задачи про среднюю скорость поезда. Паровозик из Ромашково тут для красоты.

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.

График координаты от времени для примера
График координаты от времени для примера

По графику видно, что движение состоит из четырех этапов:

  1. Тело стартует в нуле и через 2 секунды оказывается на координате 2 м.
  2. Тело останавливается, и в течение 4 секунд покоится в точке с координатой 2 м.
  3. Тело начинает движение, и через 2 секунды оказывается в точке 6 м.
  4. 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.

Для примера, график зависимости скорости от времени.
Для примера, график зависимости скорости от времени.

Читаем график. Движение состоит из трёх этапов

  1. С начала движения до момента времени 2 с тело движется с постоянной скоростью 2 м/с
  2. От 2 до 6 с тело движется со скоростью 6 м/с
  3. 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!

Добавить комментарий