Snelheid versus gemiddelde snelheid
Velocity is een zeer belangrijke eigenschap die wordt besproken op het gebied van mechanica in de natuurkunde. Snelheid van een object beschrijft hoe snel het object beweegt en de richting van zijn beweging. De gemiddelde snelheid beschrijft de totale effectieve snelheid van een beweging. Beide concepten zijn vrij eenvoudig en erg belangrijk in bijna elke tak van de natuurkunde. In dit artikel gaan we bespreken wat snelheid en gemiddelde snelheid zijn, de definities van snelheid en gemiddelde snelheid, hun overeenkomsten en tenslotte het verschil tussen snelheid en gemiddelde snelheid.
Snelheid
Snelheid is een fysieke hoeveelheid van een lichaam. De momentane snelheid kan worden gegeven als de momentane snelheid van het object met de richting waarin het object op dat moment beweegt. In de Newtoniaanse mechanica wordt de snelheid gedefinieerd als de veranderingssnelheid van verplaatsing. Zowel snelheid als verplaatsing zijn vectoren. Ze hebben een kwantitatieve waarde en een richting. De kwantitatieve waarde van de snelheid alleen wordt de snelheidsmodulus genoemd. Dit is gelijk aan de snelheid van het object. De gemiddelde snelheid van een object is het verschil tussen eind- en beginsnelheid (afzonderlijk in drie dimensies) gedeeld door de totale tijd. De snelheid van een object is direct gerelateerd aan de kinetische energie van het object. In de klassieke mechanica is de kinetische energie van een object de helft van de massa vermenigvuldigd met het kwadraat van de snelheid (Ek=½ mv2). De relativiteitstheorie suggereert een meer geavanceerde versie, die hier niet wordt besproken. De relativiteitstheorie suggereert ook dat de waargenomen massa van een object toeneemt wanneer de snelheid van het object toeneemt. De snelheid van een object is alleen afhankelijk van de veranderingen in de ruimtetijdcoördinaat van het object.
Gemiddelde snelheid
Gemiddelde snelheid is het gemiddelde van de momentane snelheden over een tijdsperiode. Omdat dit moeilijk te verkrijgen is, wordt een eenvoudigere methode gebruikt om de gemiddelde snelheid te berekenen. De gemiddelde snelheid van een beweging is de totale afstand die het object heeft afgelegd, gedeeld door de tijd die nodig is voor de reis. Als het pad van het object een rechte lijn is, kan eenvoudig een vector voor de gemiddelde snelheid worden verkregen. Een andere methode voor het verkrijgen van de gemiddelde snelheid is het integreren van de momentane snelheid met betrekking tot de tijd voor de reis. Dit levert de door het object afgelegde afstand op. Door deze hoeveelheid te delen door de tijd die nodig is voor de reis, kan de gemiddelde snelheid worden berekend.
Wat is het verschil tussen snelheid en gemiddelde snelheid?
• Snelheid van een object is een momentane eigenschap voor een bepaalde beweging, terwijl de gemiddelde snelheid altijd overeenkomt met de totale beweging tussen twee punten.
• Een object kan een snelheidswaarde hebben als de verplaatsing nul is, maar de gemiddelde snelheid van elk object met verplaatsing nul is ook nul.
• De vector van de snelheid ligt in de momentane richting van het object. De richting van de gemiddelde snelheid hangt af van het startpunt en de verplaatsing van het object. De gemiddelde snelheidsvector is altijd evenwijdig aan de verplaatsingsvector.
