Kann Die Durchschnittliche Geschwindigkeit Eines Sich Bewegenden Objekts Null Sein

Denken Sie, es ist eine Schachtel mit Masse in Ruhe auf dem Boden. Die meisten Bücher geben ein Beispiel, dass wir eine Arbeit von mgh, um die Box h aufwärts heben müssen. Wenn wir diese Arbeit analysieren, sollte die äußere Kraft, die auf den Kasten von uns wirkt, gleich dem Gewicht des Kastens sein. Daher ist die Nettokraft Null, was wiederum keine Beschleunigung ergibt. Wenn es keine Beschleunigung und die anfängliche Geschwindigkeit der Box ist auch Null, wie kann die Box nach oben gefragt werden In einleitende Probleme über die Arbeit, die Sie normalerweise lehren, dass seine Kraft mal Abstand: und Sie behandeln die Kraft als Konstante. Wenn Sie sich das Problem auf diese Weise dann sind Sie ganz richtig, dass, wenn die Kraft F mg ist, dann kann die Box nicht beschleunigen, so dass es nicht bewegen kann. Ein umfassenderer Weg, die Arbeit zu definieren, ist: Die Kraft F (x) kann eine Funktion von x sein, und um die Arbeit zu erhalten, integrieren wir diese Kraft vom Ausgangspunkt xi bis zum Endpunkt xf. Da F (x) variieren kann, können wir F gt mg zu Beginn machen, um die Box zu beschleunigen und dann F lt mg gegen Ende zu machen, so dass die Box wieder zum Stillstand kommt. DavePhD kommentiert, dass die Arbeit keine staatliche Funktion ist, und im Allgemeinen ist dies wahr. Jedoch ist in diesem Fall die geleistete Arbeit gleich der Änderung der potentiellen Energie, solange die Kiste bei xi in Ruhe beginnt und bei xf in Ruhe endet, die gleiche Arbeit unabhängig von der exakten Form von F (x) erhalten. Wenn Sie wirklich festgestellt haben, F-Konstante dann beginnen mit F gt mg am Anfang und F lt mg am Ende, dann allmählich reduzieren den Anfangswert von F und erhöhen den endgültigen Wert, um die Kraft mehr konstant. Dies führt dazu, dass die Zeit, die benötigt wird, um die Box von xi auf xf zu erhöhen, erhöht wird. Die Grenze dieses Vorgangs ist ein vollständig konstanter Wert für F, wobei es in diesem Fall unendlich lange dauert, die Box zu bewegen. Antwort # 2 am: Mai 13, 2010, 10:03:13 am »Newton ersten Gesetz besagt, dass: Ein ruhender Gegenstand wird in Ruhe bleiben, es sei denn, dass durch eine unausgeglichene Kraft. Ein in Bewegung befindliches Objekt fährt mit derselben Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung in Bewegung, wenn es nicht durch eine unausgeglichene Kraft beaufschlagt wird. Es wird oft das Trägheitsgesetz genannt. Wenn Sie also ein Objekt mit Nullgeschwindigkeit bewegen möchten, müssen Sie im ersten Moment eine Kraft aufbringen, die etwas größer ist als das Gewicht der Box. Wenn die Schachtel in Bewegung ist, ist die Kraft, die Sie anwenden müssen, um sie nach oben zu bewegen, niedriger und gleich der Schachtelgewicht (vorausgesetzt, dass es keinen Luftwiderstand gibt). Antwort # 2 am: Mai 23, 2010, 07:12:13 am »Dies ist eine Frage, die jeder fragt zunächst, weil es intuitiv scheint wie ein Widerspruch. Allerdings ist es nicht. Konzeptionelle Beispiele Ich glaube, Sie sind nicht weit weg, aber vielleicht ist das dritte Gesetz das, das Sie auslöst, nicht das erste. Aber irgendwie, hier sind einige konzeptionelle Beispiele, die helfen könnten. Beispiel 1. Betrachten Sie das Teilchen im Rahmen für einen Moment. Ist es bewegend oder ist es noch gut, so wissen wir: Ein Teilchen, das sich mit der Geschwindigkeit v0 bewegt (in seinem eigenen Trägheitsrahmen), ist mit konstanter Geschwindigkeit und konstanter Beschleunigung, weil frac a Also wenn v0 dann folgt, dass a0. Allerdings ist es wichtig, stellen Sie sicher, nicht zu verwechseln mit einem Fall, wenn a0, weil in diesem Fall v könnte v0. Die Geschwindigkeit ist nicht gleich Null, die Sache über konstante Beschleunigung ist, gibt es keine Geschwindigkeitsänderung, weil die einzelnen Kräfte, die auf Körper in dem System zu Null sinken. Beispiel 2. Ein Teilchen, das sich mit der Geschwindigkeit vapprox c ca. 3 x 10 Matrm bewegt (in seinem eigenen Trägheitsrahmen) bewegt sich mit konstanter Beschleunigung, aber es bewegt sich sehr schnell und sehr schnell. Obwohl es wahrscheinlich ist, daß es eine vernachlässigbare Masse bei dieser Geschwindigkeit hat, Mach dir deswegen keine Sorgen. Ich versuche nur, Ihnen zu helfen, aufzuhören, an Geschwindigkeit und Beschleunigung austauschbar zu denken (wenn das die Quelle der Verwirrung gewesen ist) Denken Sie daran, wir reden über einfache Modelle mit Erhaltung. Nur weil es eine Reaktionskraft im System gibt, bedeutet das nicht, dass sich im System nichts bewegen kann, sondern es bedeutet, dass die Nettokraft im Trägheitsrahmen des Systems F 0 ist, die nicht gleich der Geschwindigkeit v0 ist alle. Versuchen Sie, einige Impuls Erhaltungsprobleme zu tun, um Ihnen helfen, Ihren Kopf um die Idee und erkennen, ein, v, x-Graphen der Beschleunigung, Geschwindigkeit und Verschiebung in Bezug auf die Zeit. Was es mathematisch bedeutet, ist, dass Masse durch die Ableitung der Geschwindigkeit Null ist - oder anders ausgedrückt: Die Änderung des Impulses des Systems ist Null, was anders ist, weil die Änderung des Impulses gegeben ist durch: Stellen Sie sich vor, Sie sind noch für einen Moment und Finden Sie sich in den Weg eines Autos, das Sie in einer geraden Linie mit einer konstanten Geschwindigkeit von 20ms Sie aus irgendeinem Grund bevorzugt, stationär zu bleiben (ein ziemlich extremer Hypothesen-Test). Eine Kollision passiert zwischen Ihnen und dem Auto und Sie könnten erwarten, Ihre Geschwindigkeit (aus der Ruhe) ziemlich schnell, und in die entgegengesetzte Richtung auf Auswirkungen zu ändern. Sie tun dies in einem Verhältnis proportional zu Ihrer ursprünglichen Geschwindigkeit und Masse plus die Geschwindigkeit und Masse des Autos gleich der endgültigen Geschwindigkeit von Ihnen und dem Auto (und sobald Sie bekommen, dass die nächste Stufe ist immer vertraut mit schwankenden Massenprobleme - Yay Rakete Wissenschaft) m1 u1 m2 u2m1 v1 m2 v2 Momentum ist konserviert: Obwohl Sie vielleicht schlechter als das Auto, das ist, weil das Auto hat eine größere Masse, dh Sie fliegen in eine Richtung gehen, weil Sie der Kraft unterworfen sind Des Autos und das Auto ist wegen dir verbeult, aber die Netto-Geschwindigkeit und Masse von beiden von Ihnen kombiniert ist das gleiche nach dem Zusammenstoß, wie es vorher war Das erste Gesetz besagt, dass ein Körper mit konstanter Geschwindigkeit und Richtung bewegen wird, es sei denn, eine externe Kraft Bewirkt, dass der Körper die Geschwindigkeit und Richtung verändert. Eine externe Kraft ist nicht (in der Definition) im Trägheitsrahmen eines Körpers, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt (innerhalb seines eigenen Trägheitsrahmens, wie er geht). Übrigens wurde diese Idee von Bezugsrahmen zuerst von Galileo konzipiert. Wenn er mit dieser Vorstellung der Invarianz kam. Fazit Dies sind einfache Modelle, aber im Allgemeinen, (glaube ich) ist es einfacher, die Mechanik zu schätzen und zu verstehen, wenn man sich daran gewöhnt, Kraft als eine Veränderung der Dynamik zu betrachten und nicht nur daran zu denken, wie ma: Kraft ist Veränderung in Schwung und Dass die infinitesimale Änderung der Geschwindigkeit eines Teilchens der Masse, m die Beschleunigung ist) Durchschnittliche Geschwindigkeit Die Bewegung von Objekten wird im Zweig der Physik beschrieben, der Kinematik, die unter Mechanik kommt. Dies wird mit Begriffen wie Skalar - und Vektorgrößen, Verschiebung und Distanz, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Geschwindigkeit, die manuell für die Bewegung von Objekten verwendet wird, untersucht. Vektorgrößen werden durch ihre Größe mit der Richtung erklärt, während Skalar nur ihren numerischen Wert ohne die Erläuterung der Richtung verwendet werden. Die Skalarmengengeschwindigkeit zeigt die Echtheit eines Objekts an, wie schnell das Objekt bewegt werden kann. Der Wert der Geschwindigkeit ist Null, wenn keine Bewegung durch das Objekt angezeigt wird. Dies ist im Grunde genommen ein Abstand, der von dem sich bewegenden Objekt bedeckt wird. Wenn ein Objekt bewegt wird, erfährt es viele Änderungen in der Geschwindigkeit. So bewegt sich die Nadel des Tachometers ständig nach oben oder unten, um die richtige Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt anzuzeigen. Aber der Durchschnitt aller Geschwindigkeit zeigt die ganze Bewegung des Gegenstandes zu einer gegebenen Zeitperiode. Lets diskutieren die durchschnittliche Geschwindigkeit und ihre Problemlösung Formel. Durchschnittliche Geschwindigkeitsdefinition Die Durchschnittsgeschwindigkeit, wie sich aus dem Namen selbst ergibt, ist der Durchschnitt der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts für die Gesamtstrecke, die er abgedeckt hat. Die mittlere Geschwindigkeit bezieht sich auf die von dem Objekt zurückgelegte Distanz und ist eine skalare Größe, dh sie ist nur durch die Größe und die Richtung des Weges repräsentiert. Die Formel für die Durchschnittsgeschwindigkeit wird berechnet, indem das Verhältnis der Gesamtstrecke, die von dem Objekt abgedeckt wird, bis zu der Zeit ermittelt wird, die benötigt wird, um diese Distanz abzudecken. Es ist nicht der Durchschnitt der Geschwindigkeit. Die Gleichung für die durchschnittliche Geschwindigkeit ist gegeben durch: Die mittlere Geschwindigkeit und die mittlere Geschwindigkeit sind auch wie die Geschwindigkeit und die Geschwindigkeit verwandt. Die mittlere Geschwindigkeit ist das Verhältnis der Gesamtverschiebung des Objekts über eine vorgegebene Zeit. Während die mittlere Geschwindigkeit mit der Verschiebung des Objekts zusammenhängt, bezieht sich die Durchschnittsgeschwindigkeit auf die Gesamtstrecke, die das Objekt zurücklegt. Die Gleichung (2) stellt die Durchschnittsgeschwindigkeitsformel eines Objekts dar, das sich mit einer variierenden Geschwindigkeit bewegt. Die mittlere Geschwindigkeit wird manchmal für die momentane Geschwindigkeit missverstanden. Beide unterscheiden sich voneinander, bei durchschnittlicher Geschwindigkeit ist die Gesamtzeit groß, während im momentanen Geschwindigkeitsbegrenzungsfall der Geschwindigkeit, bei der sich die Zeit null nähert. Durchschnittliche Geschwindigkeitsprobleme Die folgenden Beispiele helfen uns, die Durchschnittsgeschwindigkeit zu berechnen. Gelöste Beispiele Frage 1: Ein Läufer läuft bei einem Track-Meeting. Er vervollständigt 800 Meter Runde in 80 Sekunden. Nach dem Ziel ist er am Ausgangspunkt. Berechnen der durchschnittlichen Geschwindigkeit des Läufers während dieser Runde Lösung: Um die Durchschnittsgeschwindigkeit des Läufers zu bestimmen, müssen wir die Gesamtstrecke finden, die von ihm abgedeckt wird, und die Gesamtzeit, die benötigt wird, um diese Distanz zu beenden. In diesem Fall ist die Entfernung von ihm gleich 800 Meter und er hat es in 80 Sekunden abgeschlossen. Also, Anwendung Formel für die durchschnittliche Geschwindigkeit haben wir S AVG frac. S AVG 10 ms, also ist die mittlere Geschwindigkeit des Läufers auf der Schiene 10 ms. Frage 2: Ein Mann reist in seinem Auto von der Stadt A zur Stadt B und zurück. Auf der Reise von Stadt A nach Stadt B reist er mit der konstanten Geschwindigkeit von 40 km / h und reist mit den 45 km / h, während er zurückkommt. Die gesamte Fahrt dauerte 3 Stunden. Finden Sie die durchschnittliche Geschwindigkeit des Autos für die gesamte Reise Wie Sie sehen können, dass wir mit der Geschwindigkeit in beide Richtung zur Verfügung gestellt werden, kann man direkt berechnen die durchschnittliche Geschwindigkeit durch Mittelung der beiden Geschwindigkeiten, aber es ist der falsche Ansatz. Nehmen wir an, dass die Entfernung zwischen zwei Städten d ist. Die Fahrzeit beträgt 3 Stunden, um die Hin - und Rückfahrt zu beenden. Es sei ferner angenommen, daß die Zeit von A bis b t Stunden ist, so daß die Zeit von B bis A 3 t Stunden beträgt. Nun ist der richtige Ansatz für die Suche nach durchschnittlichen Geschwindigkeit ist wie folgt, zunächst die Entfernung in beide Richtung. D AB 40 mal t D BA 45 mal (3 - t) Da beide Distanzen D und D gleich sind (von Stadt A nach B und von Stadt B nach A), können wir sagen, dass DD 40 mal t 45 mal (3 - t) 40t 135 - 45t 85t 135 t frac t 1,59 Stunden So ist die Zeit von Stadt A nach B 1,59 Stunden und die Zeit von Stadt A nach B 1,41 Stunden. Nun finden wir die Entfernung zwischen der Stadt A bis B ist DS mal t D 40 mal 1.59 63.53 kms Also, die durchschnittliche Geschwindigkeit der Hin-und Rückfahrt ist S frac D) T) Da DD, werden wir es nehmen D. So, Ist die Gesamtstrecke 2D 127,05 km, wobei diese Werte in die obige Gleichung für die Suche nach durchschnittlichen Geschwindigkeit S frac S 42,35 km / h. Frage 3: Vikram fährt sein Auto für 3 Stunden mit einer Geschwindigkeit von 60 Meilen pro Stunde und für 4 Stunden bei 50 Meilen pro Stunde. Finden Sie seine durchschnittliche Geschwindigkeit für die Reise Lösung: Für die Berechnung der durchschnittlichen Geschwindigkeit müssen wir die Gesamtstrecke von Vikram gereist finden. D 1 60 mal 3 180 Meilen D 2 50 mal 4 200 Meilen Daher ist die gesamte zurückgelegte Strecke D D 1 D 2 D 180 200 D 380 Meilen So ist die durchschnittliche Geschwindigkeit S AVG Frac S AVG Frac S AVG 54,29 Meilen pro Stunde. So ist die durchschnittliche Geschwindigkeit der Vikrams Fahrt mit dem Auto 54,29 Meilen pro Stunde. Frage 4: Herr B und Herr A reiten ihre Fahrräder von ihrem Haus in die Schule, die 14,4 Kilometer von ihrem Haus entfernt ist. Es dauert 40 Minuten bis zur Schule. Herr B kommt 20 Minuten nach Herrn A. Finden Sie, wie viel schneller Herr A ist in Bezug auf Mr. B Lösung: Die Entfernung, die von beiden von ihnen abgedeckt werden, ist gleich 14,4 kms. Herr A vervollständigt es in 40 Minuten und Herr B dauert 20 Minuten mehr als Herr A, so dass Herr B es in 60 Minuten vervollständigt. Also, Herr A ist 7,2 km / h schneller als Herr B. Frage 5: Ein Auto fährt mit der Geschwindigkeit von 30 mph aus Stadt A nach B und zurück von Stadt B nach A mit der Geschwindigkeit von 40 mph. Finden Sie die durchschnittliche Geschwindigkeit Lösung: Für die Suche nach der durchschnittlichen Geschwindigkeit des Autos, müssen wir zunächst identifizieren Gesamtstrecke, die gleich dem doppelten Abstand zwischen den Städten A und B. Die Zeit von A nach B genommen ist frac Zeit von B nach A genommen Ist frac Kann die durchschnittliche Geschwindigkeit eines sich bewegenden Körpers null sein. Erläutern Ein Körper, der sich mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit bewegt, kann eine gleichmäßige Geschwindigkeit haben, oder seine Geschwindigkeit könnte sich ändern. Wie könnte das sein Lets look. Der Unterschied zwischen Geschwindigkeit und Geschwindigkeit hellip ist, dass Geschwindigkeit Geschwindigkeit mit einem zugehörigen Richtungsvektor ist. Wenn ein Auto von, sagen wir, Cheyenne, Wyoming zur Nebraska-Zustandlinie mit einer unveränderlichen Geschwindigkeit von 70 Meilen pro Stunde geht, ist seine Geschwindigkeit 70 Meilen pro Stunde Ost. Einfach und einfach. Gleichförmige Geschwindigkeit entspricht gleichmäßiger Geschwindigkeit. (Ja, I-80 ist nicht perfekt gerade dort. Lässt nicht geteilte Haare.) Aber ein Auto, das sich um eine Kreisbahn mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit bewegt, ändert ständig seine Richtung. Seine Geschwindigkeit ist konstant, aber seine Geschwindigkeit ändert sich jeden Augenblick, weil die Richtung, die es geht, sich ändert. Geschwindigkeit ist einheitlich, aber Geschwindigkeit nicht. Wie gefragt, ist eine gleichförmige Geschwindigkeit ein einheitlicher Abstand pro Zeiteinheit. Und dies ergibt einen einheitlichen Abstand pro Zeiteinheit in seiner Geschwindigkeit, aber der Richtungsvektor kann gleichförmig sein, oder er kann jeden Augenblick ändern, wie dargestellt. (MORE) 8 Personen fanden diese nützliche Entfernung geteilt durch die Zeit, die benötigt wird, um die Strecke zu decken, entspricht der durchschnittlichen Geschwindigkeit pro Zeiteinheit. Beispiel: Ein Objekt dauert 0,5 Sekunden, um 1 Fuß zu bedecken. 1 hellip geteilt durch 0.5 ist gleich 2 (10.52), so dass es mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 2 Fuß pro Sekunde fährt. (MORE) 13 Personen fanden diese nützlich Da Geschwindigkeit eine Skalarmenge ist, kann die durchschnittliche Geschwindigkeit null sein, wenn die momentane Geschwindigkeit zu allen Zeiten null ist, was es nicht zu einem bewegten Körper macht, also nein auf die durchschnittliche Geschwindigkeit . Die mittlere Geschwindigkeit kann dagegen leicht null sein. Das einfachste Beispiel ist, dass Sie in einem Kreis laufen. (MORE) 2 Personen fanden dies nützlich