Запомните!
Чтобы найти среднее арифметическое, нужно сложить все числа и поделить их сумму
на их количество.
Пример:
Найти среднее арифметическое 2, 3 и 4.
Обозначим среднее арифметическое буквой «m». По определению выше найдем сумму всех чисел.
2 + 3 + 4 = 9
Разделим полученную сумму на количество взятых чисел. У нас по условию три числа.
В итоге мы получаем формулу среднего арифметического:
Для чего нужно среднее арифметическое?
Кроме того, что его постоянно предлагают найти на уроках, нахождение среднего арифметического весьма полезно и в жизни.
Например, вы решили продавать футбольные мячи. Но так как вы новичок в этом деле, совершенно непонятно по какой
цене вам продавать мячи.
Тогда вы решаете узнать, по какой цене в вашем районе уже продают футбольные мячи конкуренты. Узнаем цены
в магазинах и составим таблицу.
Магазин | Цена футбольного мяча |
---|---|
«Спорт-товары» |
290 руб. |
«Adidas» | 360 руб. |
«Все для футбола» | 310 руб. |
Цены на мячи в магазинах оказались совсем разные. Какую цену для продажи футбольного мяча нам лучше выбрать?
Если выбрать самую низкую (290 руб.), то мы будем продавать
товар себе в убыток. Если выбрать самую высокую (360 руб.), то покупатели не будут приобретать футбольные мячи у нас.
Нам нужна средняя цена. Здесь на помощь приходит среднее арифметическое.
Вычислим среднее арифметическое цен на футбольные мячи:
Средняя цена = =
= 320 руб.
Таким образом, мы получили среднюю цену (320 руб.), по которой мы можем продавать футбольный мяч не слишком дёшево и не
слишком дорого.
Средняя скорость движения
Со средним арифметическим тесно связано понятие средней скорости движения.
Наблюдая за движением транспорта в городе, можно заметить, что машины, то
разгоняются и едут с большой скоростью, то замедляются и едут с
маленькой скоростью.
Таких участков на пути следования автотранспорта бывает много. Поэтому
для удобства расчётов, используют понятие средней скорости движения.
Запомните!
Средняя скорость движения — это весь пройденный путь разделить на всё время движения.
Рассмотрим задачу на среднюю скорость.
Разбор примера
Автомобиль двигался 3,2 ч по шоссе со скоростью 90 км/ч, затем
1,5 ч по
грунтовой дороге со скоростью 45 км/ч, наконец
0,3 ч по просёлочной дороге со скоростью 30 км/ч.
Найдите среднюю скорость движения автомобиля на всём пути.
Для расчёта средней скорости движения нужно знать весь путь, пройденный автомобилем,
и всё время, которое автомобиль двигался.
S1 = V1t1
S1 = 90 · 3,2 = 288 (км)
— шоссе.
S2 = V2t2
S2 = 45 · 1,5 = 67,5 (км)
— грунтовая дорога.
S3 = V3t3
S3 = 30 · 0,3 = 9 (км)
— просёлочная дорога.
S = S1 + S2 + S3
S = 288 + 67,5 + 9 = 364,5 (км)
— весь путь, пройденный автомобилем.
t = t1 + t2 + t3
t = 3,2 + 1,5 + 0,3 = 5 (ч)
— всё время.
Vср = S : t
Vср = 364,5 : 5 = 72,9
(км/ч) — средняя скорость движения автомобиля.
Ответ: Vср = 72,9 (км/ч) — средняя скорость движения автомобиля.
Ваши комментарии
Важно!
Чтобы оставить комментарий, вам нужно войти на наш сайт при помощи
«ВКонтакте».
Оставить комментарий:
10 апреля 2015 в 18:52
Дарья Некрасова
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 3
Дарья Некрасова
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 3
Автомобиль проехал 180 км за 3 ч с одинаковой скоростью. Из-за гололёда на обратном пути он уменьшил скорость на 15 км/ч. Сколько времени затратил автомобиль на обратный путь.
0
Спасибо
Ответить
10 апреля 2015 в 18:55
Ответ для Дарья Некрасова
Дарья Некрасова
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 3
Дарья Некрасова
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 3
180: 3=60
60 ?15=45
180 :45=4
0
Спасибо
Ответить
14 апреля 2015 в 17:11
Ответ для Дарья Некрасова
Asel Talantbekovna
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 8
Asel Talantbekovna
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 8
сама себе отвечает?
0
Спасибо
Ответить
Сегодня разберем с вами очередной сложный момент, который ломает мозг не только ученикам 9-11 класса, но и студентам, которые запустили тему кинематики и подзабыли основные определения…
Средняя скорость в физике — один из подвохов, на котором попадаются учащиеся. По аналогии со средним арифметическим школьники и студенты частенько просто берут, складывают, делят пополам. Но в задачах по физике и математике на среднюю скорость так работает далеко не всегда. Предлагаю вам подумать над тем, почему не всегда работает среднее арифметическое двух скоростей, если у нас есть первая половина пути, где тело двигалось с постоянной скоростью v₁ и есть вторая половина пути, на которой тело двигалось с постоянной скоростью v₂. Почему средняя скорость на всём пути не равна среднему арифметическому ? Свой ответ напишите в комментариях. А сегодня мы рассматрим более интересную и редко встречающуюся задачку.
А пока прошу вас подписаться на мой канал в telegram IT mentor. Там я делюсь более короткими постами, рассказываю некоторые интересные случаи из жизни, непосредственно связанные с физикой, математий и IT.
Задача
Двигаясь равноускорено по прямой из состояния покоя, тело проходит некоторый путь. Чему равно отношение средней скорости тела на второй половине пути к средней скорости на первой половине пути?
Попробуйте на этом этапе остановиться, взять черновик с карандашом и решить задачку самостоятельно. Ваши ответы, комментарии, идеи и мнение о задаче обязательно напишите в комментариях. Так я лучше понимаю что интересно моим дорогим читателям 🤗
Решение:
Сделаем небольшой рисунок, уточняющий что происходит в задаче:
Для начала определим средние скорости на каждой части. Уже в этой части задачи нужно кое-что понимать. Обычно, под средней скоростью подразумевают именно среднюю путевую скорость. В то же время есть и просто средняя скорость. И две эти величины, в общем случае, отличаются. Давайте вспоминать определения.
Средняя путевая скорость — это отношение длины пути, пройденного телом, ко времени, за которое этот путь был пройден.
Средняя скорость — это скорость, определяемая отношением перемещения (S) при неравномерном движении к промежутку времени, за который это перемещение произошло.
Чувствуете подвох? Просто средняя скорость вполне может обнулиться, если вы попадете в момент, когда перемещение становится нулевым. В круговом движении или периодических колебаниях это реализуемо. А вот средняя путевая скорость всегда величина ненулевая, если тело прошло хоть какое-то расстояние. В нашей задаче будем иметь в виду именно среднюю путевую скорость.
1 способ
Средняя скорость на первой половине пути:
Здесь учитывается, что тело стартует с нулевой начальной скоростью.
Средняя скорость на второй половине пути:
Здесь уже учитывается, что начальная скорость для этого участка ненулевая. И находится она из времени разгона на предыдущем участке. Конечная скорость первого участка есть начальная скорость для второго участка. В полученном квадратном уравнении относительно нужного нам момента времени, корень будем выбирать заведомо положительный, т.к. нелогично предполагать, что время получится отрицательной величиной):
Отсюда средняя скорость на данном участке получается:
А теперь мы можем посчитать конечное отношение средней скорости на второй части пути к средней скорости на первой части пути:
Итак, у нас появился первый ответ на задачу. Логичный ли он? Похож ли на правду? А может нам второй способ бахнуть? 😎
2 способ
Хотите второй способ решения задачи? Для любителей хардкорных формул математического анализа я приведу альтернативное решение.
Мы помним общую формулу скорости для движения с постоянным ускорением:
Интегральное обобщенное определение средней скорости можно записать в виде:
Определим моменты времени t₁ и t₂ :
Получили точно такой же ответ, какой был в первом способе решения задачи. Задача решена. И похоже, что решена верно 😊
Краткое решение двумя способами
Какой способ решение вам больше понравился? Напишите в комментариях!
Понравилась статья? Поставьте лайк, подпишитесь на канал! Вам не сложно, а мне очень приятно 🙂
Если Вам нужен репетитор по физике, математике или информатике/программированию, Вы можете написать мне или в мою группу Репетитор IT mentor в VK
Библиотека с книгами для физиков, математиков и программистов
Репетитор IT mentor в telegram
Сре́дняя ско́рость — группа величин, вычисляемых как
- ,
где — промежуток времени для усреднения скорости , в качестве которой могут выступать физическая векторная величина скорости тела , проекция скорости на какую-либо ось (скажем, ), скорость движения (модуль скорости) или путевая скорость ( — координата вдоль траектории).
Результат вычисления зависит от того, какая именно скорость усредняется. Так, если усредняется , то
- ,
где и — радиус-векторы движущейся точки в конечный и начальный моменты времени, а если усредняется модуль скорости , то
- ,
где — расстояние, пройденное за рассматриваемый промежуток времени. В первом случае средняя скорость будет вектором, во втором — скаляром. Есть и численное различие: например, когда тело совершает полный оборот по окружности радиуса , то , а
При отсутствии дополнительных уточнений, в повседневных ситуациях (езда на автомобиле и т. п.) под средней скоростью обычно понимают среднюю скорость движения .
Если в течение времени тело двигалось равномерно и прошло расстояние , затем в течение времени — расстояние и так далее, то на каждом из таких участков модуль скорости составлял , а для всего времени движения будет
- .
При одинаковости длительностей cредняя скорость движения равна среднему арифметическому от скоростей тела . Если же если тело двигалось с разными скоростями неодинаковые промежутки времени, среднюю скорость можно вычислить как взвешенное среднее арифметическое этих скоростей с весами, равными соответствующим относительным промежуткам времени .
При одинаковости расстояний , а не длительностей, ситуация меняется. Скажем, если половину пути автомобиль двигался со скоростью 180 км/ч, а вторую половину со скоростью 20 км/ч, то средняя скорость будет 36 км/ч (а не 100 км/ч). В примерах, подобных этому, средняя скорость равна среднему гармоническому всех скоростей на отдельных, равных между собой, участках. Если участки не равны между собой, то средняя скорость будет равна взвешенному среднему гармоническому всех скоростей с весами — относительными длинами соответствующих этим скоростям участков.
Примечания[править | править код]
Нередко, при решении задач по физике, ученики путают (а если точнее не знают вообще отличий) среднюю и среднеарифметическую скорости. Сегодня внесём ясность в эти определения, выучим их и будем применять при решении задач.
Вспомним определение, которое вводится ещё при изучении математики в 5 классе – среднее арифметическое. Среднее арифметическое чисел Х1 , Х2 , Х3, … Хn – есть отношение суммы этих чисел к числу слагаемых.
Хср = (Х1 + Х2 +Х3 + ….. + Хn)/n.
Задача 1.
Гоночную трассу первый автомобиль прошёл со скоростью 120 км/ч, второй – со скоростью 131 км/ч, а третий – со скоростью 115 км/ч. Рассчитайте среднеарифметическую скорость команды.
Решение.
ϑср = (120 км/ч + 131 км/ч + 115км/ч)/3 = 122 км/ч.
Ответ: ϑср = 122 км/ч.
Теперь перейдём к понятию средняя скорость движения.
Средняя скорость – физическая величина, численно равная отношению всего пути, пройденного телом ко всему времени движения.
<ϑ> = весь путь / все время
Задача 2.
Путешественник проехал 8 км со скорость 16 км/ч, затем, у него был 30 минут привал, а оставшиеся 15 км он проехал со скорость 10 км/ч. Рассчитайте среднюю скорость путешественника на всём участке пути.
Решение.
Предварительно надо рассчитать время t1 и t3 .
t1 = S1/ϑ1 = 8 км / 16 км/ч = 0,5 ч, t3 = S3/ϑ3 = 15 км / 10 км/ч = 1,5 ч.
<ϑ> = (S1 + S2 + S3 ) / t1 + t2 + t3 = (8 км + 0 + 15 км) / 0,5 ч + 0,5 ч + 1,5 ч = 23 км / 2,5 ч = 9,2 км/ч.
Ответ: <ϑ>= 9,2 км/ч.
Как видим, нет ничего сложного в этих определениях и формулах. Необходимо только внимательно прочитать статью и выучить эти формулы и определения. Удачи!
Остались вопросы? Не знаете, как решить задачу по физике?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.
Первый урок – бесплатно!
Зарегистрироваться
© blog.tutoronline.ru,
при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
Остались вопросы?
Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя.
Загрузить PDF
Загрузить PDF
Чтобы вычислить среднюю скорость, воспользуйтесь простой формулой: . Но в некоторых задачах даются два значения скорости — на разных участках пройденного пути или в различные промежутки времени. В этих случаях нужно пользоваться другими формулами для вычисления средней скорости. Навыки решения подобных задач могут пригодиться в реальной жизни, а сами задачи могут встретиться на экзаменах, поэтому запомните формулы и уясните принципы решения задач.
-
1
Посмотрите на данные величины. Воспользуйтесь этим методом, если даны следующие величины:
- длина пути, пройденного телом;
- время, за которое тело прошло этот путь.
- Например: автомобиль проехал 150 км за 3 ч. Найдите среднюю скорость автомобиля.
-
2
Запишите формулу для вычисления средней скорости. Формула: , где — средняя скорость, — пройденный путь, — время, за которое пройден путь.[1]
-
3
В формулу подставьте пройденный путь. Значение пути подставьте вместо .
- В нашем примере автомобиль проехал 150 км. Формула запишется так: .
-
4
В формулу подставьте время. Значение времени подставьте вместо .
- В нашем примере автомобиль ехал в течение 3 ч. Формула запишется так: .
-
5
Разделите путь на время. Вы найдете среднюю скорость (как правило, она измеряется в километрах в час).
Реклама
-
1
Посмотрите на данные величины. Воспользуйтесь этим методом, если даны следующие величины:
- несколько значений пройденных участков пути;
- несколько значений времени, за которые был пройден каждый участок пути.[2]
- Например: автомобиль проехал 150 км за 3 ч, 120 км за 2 ч, 70 км за 1 ч. Найдите среднюю скорость автомобиля на всем протяжении пути.
-
2
Запишите формулу для вычисления средней скорости. Формула: , где — средняя скорость, — общий пройденный путь, — общее время, за которое пройден путь.[3]
-
3
Вычислите общий пройденный путь. Для этого сложите значения пройденных участков пути. В формулу подставьте общий пройденный путь (вместо ).
-
4
Вычислите общее время в пути. Для этого сложите значения времени, за которые был пройден каждый участок пути. В формулу подставьте общее время (вместо ).
-
5
Разделите общий путь на общее время. Вы найдете среднюю скорость.
Реклама
-
1
Посмотрите на данные величины. Воспользуйтесь этим методом, если даны следующие величины:
- несколько значений скоростей, с которыми двигалось тело;
- несколько значений времени, в течение которого тело двигалось с соответствующей скоростью.[4]
- Например: автомобиль двигался со скоростью 50 км/ч в течение 3 ч, со скоростью 60 км/ч в течение 2 ч, со скоростью 70 км/ч в течение 1 ч. Найдите среднюю скорость автомобиля на всем протяжении пути.
-
2
Запишите формулу для вычисления средней скорости. Формула: , где — средняя скорость, — общий пройденный путь, — общее время, за которое пройден путь.[5]
-
3
Вычислите общий путь. Для этого умножьте каждую скорость на соответствующее время. Так вы найдете длину каждого участка пути. Чтобы вычислить общий путь, сложите значения пройденных участков пути. В формулу подставьте общий пройденный путь (вместо ).
-
4
Вычислите общее время в пути. Для этого сложите значения времени, за которые был пройден каждый участок пути. В формулу подставьте общее время (вместо ).
-
5
Разделите общий путь на общее время. Вы найдете среднюю скорость.
Реклама
-
1
Посмотрите на данные величины. Воспользуйтесь этим методом, если даны следующие величины и условия:
- два или несколько значений скоростей, с которыми двигалось тело;
- тело двигалось с определенными скоростями в течение равных промежутков времени.
- Например: автомобиль двигался со скоростью 40 км/ч в течение 2 ч и со скоростью 60 км/ч в течение других 2 ч. Найдите среднюю скорость автомобиля на всем протяжении пути.
-
2
-
3
-
4
Сложите значения двух скоростей. Затем сумму разделите на два. Вы найдете среднюю скорость на всем протяжении пути.
Реклама
-
1
Посмотрите на данные величины. Воспользуйтесь этим методом, если даны следующие величины и условия:
- два или несколько значений скоростей, с которыми двигалось тело;
- тело двигалось с определенными скоростями и прошло равные участки пути.
- Например: автомобиль проехал 150 км со скоростью 40 км/ч, а затем вернулся обратно (то есть проехал те же 160 км) со скоростью 60 км/ч. Найдите среднюю скорость автомобиля на всем протяжении пути.
-
2
Запишите формулу для вычисления средней скорости, если даны две скорости и одинаковые значения участков пути. Формула: , где — средняя скорость, — скорость тела, с которым оно двигалось на первом участке пути, — скорость тела, с которым оно двигалось на втором (таком же, как первый) участке пути.
[7]
- Зачастую в условиях таких задач дано, что тело прошло определенный путь и вернулось обратно.
- В таких задачах значения участков пути не важны — главное, чтобы они были равны.
- Если даны три скорости и равные участки пути, перепишите формулу так:.[8]
-
3
-
4
Произведение двух скоростей умножьте на 2. Полученный результат запишите в числителе дроби.
-
5
Сложите две скорости. Полученный результат запишите в знаменателе дроби.
-
6
Сократите дробь. Вы найдете среднюю скорость на всем протяжении пути.
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 169 814 раз.