Wyznaczanie prędkości ruchu na podstawie pomiaru czasu i drogi
Wszystko dookoła nas jest w nieustannym ruchu. Z jaką prędkością mogą przemieszczać się ciała względem wybranego układu odniesienia? Jak wyznaczyć ich prędkość? Jeżeli chcesz poznać odpowiedzi na te pytania, zapoznaj się z tym materiałem.
RjVzFzAYYkO8t
Przed przystąpieniem do zapoznania się z tematem, należy znać poniższe zagadnienia
Przed przystąpieniem do zapoznania się z tematem, należy znać poniższe zagadnienia
czym różnią się od siebie droga i tor ruchu;
znaczenie pojęć „prędkość średnia” i „prędkość chwilowa”;
w jaki sposób można obliczyć prędkość ciała;
przykłady jednostek, w których wyrażamy prędkość.
Nauczysz się
wyznaczać prędkość średnią na podstawie pomiaru czasu i drogi.
Przygotuj przed lekcją:
taśmę mierniczą;
stoper lub telefon komórkowy ze stoperem.
Przypomnijmy sobie, czym jest prędkość średnia. Jeżeli drogę podzielimy przez czas jej przebycia, to obliczymy wartość prędkości średniej.
Jeśli znamy przebytą drogę i czas trwania ruchu, jesteśmy w stanie wyznaczyć średnią wartość prędkości poruszającego się ciała.
Ćwiczenie 1
Obejrzyj poniższy film i oblicz średnią wartość prędkości, z jaką poruszał się zawodnik w biegu na .
RmBLa0Dunrlpj
RCzvAVaYO8r6Y
Użyj wzoru: , a dane odczytaj z polecenie i znajdź na filmie.
Spróbujcie samodzielnie lub w grupach wyznaczyć doświadczalnie wartość prędkości, z jaką porusza się przeciętny człowiek.
Doświadczenie 1
Wyznaczenie prędkości średniej poruszającego się człowieka.
Co będzie potrzebne
taśma miernicza;
zegarek, stoper lub telefon komórkowy ze stoperem;
kreda;
karta pomiaru.
Instrukcja
Zastanów się jeszcze przed dokonaniem pomiaru, jakiego wyniku możesz się spodziewać oraz ile kilometrów jesteś w stanie pokonać w ciągu jednogodzinnej pieszej wycieczki.
Przeprowadź doświadczenie w sposób przedstawiony na filmie poniżej.
RZMe1iblW1lnu
Zapisz wyniki pomiarów poniżej, następnie na ich podstawie oblicz średnią prędkość.
RRprH68TaiJlp
Podsumowanie
Człowiek w terenie płaskim porusza się ze średnią prędkością wynoszącą około . Jeśli uzyskany przez ciebie wynik jest bliski tej wartości, to znaczy, że jesteś dobrym piechurem i żadna wycieczka szkolna nie jest dla ciebie przeszkodą.
Zastanów się jeszcze przed zapoznaniem z wynikami doświadczenia, jakiego wyniku możesz się spodziewać oraz ile kilometrów jesteś w stanie pokonać w ciągu jednogodzinnej pieszej wycieczki.
Doświadczenie 1
Wyznaczenie prędkości średniej poruszającego się człowieka.
Co będzie potrzebne
taśma miernicza;
zegarek, stoper lub telefon komórkowy ze stoperem;
kreda;
karta pomiaru.
Instrukcja
1
Doświadczenie przeprowadzono w sposób przedstawiony na filmie poniżej.
RZMe1iblW1lnu
Wyniki pomiarów zapisano w tabeli poniżej. Na ich podstawie oblicz średnią prędkość.
Zawodnik nr:
Podsumowanie
Człowiek w terenie płaskim porusza się ze średnią prędkością wynoszącą około . Jeśli uzyskany przez ciebie wynik jest bliski tej wartości, to znaczy, że jesteś dobrym piechurem i żadna wycieczka szkolna nie jest dla ciebie przeszkodą.
Podsumowanie
Jeśli chcemy obliczyć średnią wartość prędkości, musimy znać przebytą drogę i czas potrzebny do jej pokonania. Korzystamy wtedy ze wzoru:
Średnia prędkość spacerującego człowieka w terenie płaskim wynosi około , tj. w przybliżeniu .
Ciekawostka
Prędkościomierz (szybkościomierz) jest urządzeniem służącym do pomiaru prędkości chwilowej w pojazdach kołowych. Prędkościomierze mogą być: mechaniczne, elektryczne, elektroniczne i oparte na systemach GPS. Prędkościomierze (z wyjątkiem tych działających na podstawie systemów GPS) zliczają liczbę obrotów wykonywanych przez koła poruszającego się pojazdu, dzięki czemu obliczana jest przebyta droga (istotna jest średnica kół – jeżeli ją zmienimy, to licznik będzie pokazywał błędne wartości).
R18ZZZNT1NZxA
3
Ćwiczenie 2
Podczas wakacji w górach z rodzicami wybraliście się na wycieczkę rowerową z Bielska‑Białej do Wisły przez Ustroń. Wyruszyliście o godzinie , a na miejscu w Wiśle byliście o godzinie . Po powrocie do domu zaznaczyliście na mapie na bordowo i niebiesko przebytą trasę.
R1ZpaTjjBY2Ay
Na podstawie informacji zawartych w tekście i na mapie wykonaj poniższe zadania.
A. Oblicz średnią prędkość, z jaką się poruszaliście. B. Przypomniało wam się, że o godzinie w Ustroniu mieliście godzinny postój na drugie śniadanie. Oblicz średnią prędkość od Bielska‑Białej do Ustronia i od Ustronia do Wisły oraz średnią prędkość na całej trasie bez uwzględniania czasu na postój. Czy średnia arytmetyczna średnich prędkości na odcinku od Bielska‑Białej do Ustronia i od Ustronia do Wisły jest taka sama jak średnia prędkość od Bielska‑Białej do Ustronia nie uwzględniająca czasu na postój? Dlaczego?
RFWBMcEdnHeKr
Pamiętaj, że wielkośc we wzorze to droga, czyli długość toru ruchu, a nie odległość w linii prostej.
A.
Aby obliczyć średnią prędkość potrzebujemy znać drogę, a zatem długości toru ruchu, więc nie interesują nas odległości w linii prostej.
Pomiędzy a upłynęło .
B.
Dla odcinka z Bielska‑Białej do Ustronia.
Pomiędzy a upłynęło .
Dla odcinka z Ustronia do Wisły.
Pomiędzy a upłynęło .
Dla całej trasy:
Średnia arytmetyczna:
Średnia arytemtyczna prędkości na pierwszym i drugim etapie nie jest równa prędkości średniej, ponieważ prędkość średnia jest ilorazem całkowitej drogi i całkowitego czasu, a przy obliczaniu średniej arytmetycznej obliczamy: