Minkä tahansa kohteen nopeus määritellään objektin sijainnin muutosnopeudeksi suhteessa aikaan ja sen suuntaan. Keskinopeus on kohteen siirtymä aikaan, sitä kutsutaan myös kohteen sijainnin muutokseksi jaettuna aikakehyksellä. Hetkellinen nopeus on siirtymänopeus tai paikan muutosnopeus tietyssä pisteessä.
Keskinopeus vs hetkellinen nopeus
Ero keskinopeuden ja hetkellisen nopeuden välillä on se, että ne eroavat kaavasta, lähestymistavasta kiihtyvyyteen ja suureistaan. Niissä on erilaisia yhtäläisyyksiä ja eroja. Sekä keskinopeus että hetkellinen nopeus ovat vektorisuureita ja niillä on samat SI-yksiköt.
Keskimääräinen nopeus on siirtymän ja siirtymän tapahtumiseen kuluvan ajan suhde. Se on vektorisuure. Ainoa ero keskinopeuden ja keskinopeuden välillä on, että keskinopeus lasketaan jakamalla kuljetun matkan nopeus ajalla, kun taas keskinopeus lasketaan jakamalla siirtymänopeus kuluneella ajalla.
Hetkellinen nopeus määritellään nopeudeksi tai siirtymäksi ajanhetkellä. Keskinopeus ja hetkellinen nopeus lähestyvät yksikköä, kun nopeus on vakio tai kiihtyvyys on nolla. Se on vektorisuure ja sen SI-yksikkö on metri sekunnissa, mikä on sama kuin keskinopeus.
Keskimääräisen nopeuden ja hetkellisen nopeuden vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Keskinopeus | Hetkellinen nopeus |
| Määritelmä | Keskimääräinen nopeus määritellään siirtymänopeudeksi tai kohteen sijainnin muutokseksi ajan suhteen. | Hetkellinen nopeus määritellään siirtymäksi ajan hetkenä. |
| SI-yksikkö | metri sekunnissa on keskinopeuden SI-yksikkö. | metri sekunnissa on hetkellisen nopeuden SI-yksikkö. |
| Määrä | Keskinopeus on vektorisuure, koska se sisältää sekä suuruuden että suunnan. | Hetkellinen nopeus on myös vektorisuure. |
| Kaava | Keskinopeus lasketaan jakamalla siirtymänopeus kuluneella ajalla. | Hetkellinen nopeus lasketaan jakamalla siirtymä tällä hetkellä tai tietyn ajankohdan ajalla. |
| Samankaltaisuus | Kun nopeus on vakio, sekä keskinopeus että hetkellinen nopeus ovat samat. | Kun kiihtyvyys on nolla, sekä keskinopeus että hetkellinen nopeus ovat samat. |
Mikä on keskinopeus?
Keskinopeus on ajalle ehdotettu määrä. Se on sijainnin tai siirtymän muutosnopeus tietyllä ajanjaksolla siirrettävän kohteen asentojen välillä. Se lasketaan siirtymänopeudella jaettuna kuluneella ajalla. Se on vektorisuure. Sen SI-yksikkö on metri sekunnissa.
Keskinopeus sisälsi sekä suuruuden että suunnan, toisin kuin keskinopeus, joka sisältää vain suuruuden. Kohteen vaihteleva nopeus auttaa määrittämään kohteen kokonaismatkan keskinopeuden avulla. Se voidaan johtaa jakamalla kokonaissiirtymä kulutetulla kokonaisajalla.
Keskinopeus voidaan löytää käyttämällä kokonaisnopeutta jaettuna ajalla. Kun esineellä on vaihteleva nopeus koko matkansa ajan, keskinopeus voidaan laskea kaikkien sen siirtymien summana jaettuna kuluneen ajan summalla. Sitä kutsutaan myös keskimääräiseksi lineaariseksi nopeudeksi.
Kun esine liikkuu suoraviivaisesti tiettyyn suuntaan, sen keskimääräinen nopeus voidaan löytää käyttämällä keskimääräistä lineaarinopeutta, kun taas kohde pyörii ympyräsuunnassa ja saavuttaa tietyn pisteen, sitä kutsutaan keskimääräiseksi kulmanopeudeksi.
Mikä on hetkellinen nopeus?
Hetkellinen nopeus on suure, joka kuvaa kohteen nopeutta sekä sen suuntaa kahden pisteen välillä. Se on nopeus kahden pisteen välillä ajanhetkellä. Sillä on raja, jonka mukaan kahden pintin välinen aika tai siirtymän aikana kulunut aika lähestyy nollaa.
Hetkellisen nopeuden SI-yksikkö on metri sekunnissa tai CGS-yksikkö pituus per aika. Se on vektorisuure, joka kuvaa sekä kohteen suuruutta että nopeutta ajan myötä. Hetkellinen nopeus voi olla negatiivinen tai positiivinen, kun taas hetkellinen nopeus on aina positiivinen, mikä saadaan käyttämällä hetkellistä nopeutta.
Hetkellinen nopeus voidaan ilmaista käyttämällä kaavioita ja kaltevuutta. Se on yhtä suuri kuin keskinopeus, kun joko nopeus on vakio ajan kuluessa tai kiihtyvyys on nolla tällä hetkellä. Se on nopeus ajanhetkellä, kaavio, joka edustaa nopeutta jokaisella ajanhetkellä, tunnetaan myös hetkellisenä nopeudena.
Kaavio, joka on piirretty kohteen sijainnin sijainnista aikakehyksen funktiona siten, että näin tapahtunut kaltevuus on tangenttiviiva ja siten tuloksena olevan nopeuden sanotaan olevan hetkellinen nopeus. Hetkellinen nopeus ja hetkellinen nopeus ovat samat, paitsi että ne eroavat vektori- ja skalaarisuureistaan.
Tärkeimmät erot keskinopeuden ja hetkellisen nopeuden välillä
Johtopäätös
Keskimääräinen nopeus on kohteen nopeus kahden pisteen välillä tiettynä aikana. Hetkellinen nopeus on kohteen kahden pisteen välinen siirtymä ajanhetkellä. Niillä on samat määrät kuin vektoreilla ja samat yksiköt. Sekä keskinopeus että hetkellinen nopeus piirretään ja selitetään kaavioiden ja kaltevuuden avulla.
Keskimääräinen nopeus voidaan kutsua myös keskimääräiseksi lineaariseksi nopeudeksi, kun kohde liikkuu lineaarisessa suunnassa, ja keskimääräiseksi kulmanopeudeksi, jos kohde liikkuu ympyrämäistä polkua pitkin, kun taas sellaisia vaihteluita ei ole hetkellisen nopeuden kohdalla. Hetkellinen nopeus voidaan saada käyttämällä hetkellistä nopeutta.
