Ակնթարթային ընդդեմ միջին արագության
Արագությունը շատ կարևոր հասկացություն է, որը քննարկվում է մեխանիկայում: Օբյեկտի շատ հատկություններ, ինչպիսիք են կինետիկ էներգիան և մածուցիկությունը, կախված են օբյեկտի արագությունից: Արագության հասկացությունը լայնորեն կիրառվում է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են կինետիկան, կինեմատիկան, դինամիկան, աստղաֆիզիկան և նույնիսկ ճարտարագիտությունը: Նման ոլորտներում գերազանց լինելու համար կենսական նշանակություն ունի ակնթարթային արագության և միջին արագության հասկացությունների պատշաճ ըմբռնումը: Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե ինչ են ակնթարթային արագությունը և միջին արագությունը, դրանց նմանությունները, ակնթարթային արագության և միջին արագության սահմանումները և, վերջապես, տարբերությունը միջին արագության և ակնթարթային արագության միջև:
Ի՞նչ է ակնթարթային արագությունը:
Առաջին հերթին պետք է հասկանալ արագության հասկացությունը, ակնթարթային արագության հասկացությունը ճիշտ հասկանալու համար: Արագությունը մարմնի ֆիզիկական մեծությունն է։ Ակնթարթային արագությունը կարող է տրվել որպես օբյեկտի ակնթարթային արագություն՝ օբյեկտի շարժման ուղղությամբ այդ պահին: Նյուտոնյան մեխանիկայում արագությունը սահմանվում է որպես տեղաշարժի փոփոխության արագություն։ Ե՛վ արագությունը, և՛ տեղաշարժը վեկտորներ են: Դրանք ունեն քանակական արժեք և ուղղվածություն։ Արագության միայն քանակական արժեքը կոչվում է արագության մոդուլ: Սա հավասար է օբյեկտի արագությանը: Օբյեկտի արագությունը ուղղակիորեն կապված է օբյեկտի կինետիկ էներգիայի հետ։ Հարաբերականության տեսությունը առաջարկում է ավելի առաջադեմ տարբերակ, որն այստեղ չի քննարկվում։ Հարաբերականության տեսությունը նաև առաջարկում է, որ օբյեկտի դիտարկվող զանգվածը մեծանում է, երբ մեծանում է օբյեկտի արագությունը։ Օբյեկտի արագությունը կախված է միայն օբյեկտի տարածություն-ժամանակի կոորդինատի փոփոխություններից։Օբյեկտի ակնթարթային արագությունը այն տարածությունն է, որը մարմինն անցել է անվերջ փոքր ժամանակում: Սա մաթեմատիկորեն նշվում է որպես dx/dt, որտեղ x-ը տեղաշարժման վեկտորն է: Ակնթարթային արագությունը կարելի է համարել որպես արագություն, որն ակնթարթորեն զգում է օբյեկտը: Ակնթարթային արագությունը ժամանակի ֆունկցիա է։ Զուտ ուժի տակ դրված օբյեկտի համար ակնթարթային արագությունը միշտ փոխվում է: Հաստատուն արագությամբ շարժվող օբյեկտի համար ակնթարթային արագությունը հաստատուն է։
Ի՞նչ է միջին արագությունը:
Միջին արագությունը ժամանակի ընթացքում ակնթարթային արագությունների միջինն է: Քանի որ դա դժվար է ձեռք բերել, միջին արագությունը հաշվարկելու համար օգտագործվում է հեշտ մեթոդ: Շարժման միջին արագությունը օբյեկտի անցած ընդհանուր տարածությունն է՝ բաժանված ճանապարհի անցած ժամանակի վրա։ Եթե օբյեկտի ուղին ուղիղ գիծ է, ապա միջին արագության վեկտորը կարելի է հեշտությամբ ստանալ: Միջին արագության ստացման մեկ այլ մեթոդ ակնթարթային արագության ինտեգրումն է ճանապարհորդության ժամանակի նկատմամբ:Սա տալիս է օբյեկտի անցած հեռավորությունը: Այս քանակությունը բաժանելով ճանապարհորդության ժամանակի վրա՝ կարելի է հաշվարկել միջին արագությունը։
Ո՞րն է տարբերությունը միջին արագության և ակնթարթային արագության միջև:
• Տվյալ ճանապարհորդության համար ակնթարթային արագությունը ժամանակի ֆունկցիա է, բայց միջին արագությունը հաստատուն է:
• Միջին արագության վեկտորը միշտ գտնվում է տեղաշարժի ուղղությամբ: Հետևաբար, միջին արագությունը ուղուց անկախ է, բայց ակնթարթային արագության վեկտորը կախված է անցած ճանապարհից:
