FORSKJELLER MELLOM HASTIGHET OG HASTIGHET (MED EKSEMPLER) - FYSISK - 2026

De forskjeller mellom hastighet og hastigheten finnes, selv om begge er relatert fysiske størrelser. På vanlig språk brukes det ene eller det andre om hverandre om hverandre som om det var synonymer, men i fysikk er det nødvendig å skille dem.

Denne artikkelen definerer begge konsepter, påpeker forskjellene og forklarer ved hjelp av eksempler hvordan og når det ene eller det andre blir brukt. For å forenkle vurderer vi en partikkel i bevegelse og derfra vil vi gjennomgå konseptene hastighet og hastighet.

Figur 1. Hastighet og hastighet for en partikkel som beveger seg i en kurve. Utarbeidet av: F. Zapata.

Forskjeller mellom hastighet og hastighet

	Hastighet	Hastighet
Definisjon	Det er den tilbakelagte avstanden per tidsenhet	Det er forskyvningen (eller endringen av posisjon) i hver tidsenhet
Notasjon	v	v
Matematisk objekttype	Klatre	Vector
Formel (for en begrenset periode) *	v = Δs / Δt	v = Δr / Δt
Formel (for et gitt øyeblikk) **	v = ds / dt = s '(t)	v = dr / dt = r '(t)
Forklaring av formelen	* Lengden på den kjørte stien delt på tidsperioden som brukes til å reise den. ** I øyeblikkelig hastighet har en periode til null. ** Den matematiske operasjonen er derivatet av banebuen som en funksjon av tiden med hensyn til øyeblikkelig tid.	* Vector forskyvning delt på tidsperioden hvor forskyvningen skjedde. ** Ved øyeblikkelig hastighet har tidstiden til null. ** Den matematiske operasjonen er avledet av posisjonsfunksjonen med hensyn til tid.
kjennetegn	For å uttrykke det, er det bare et positivt reelt tall som kreves, uavhengig av de romlige dimensjonene bevegelsen skjer i. ** Øyeblikkelig hastighet er den absolutte verdien av øyeblikkelig hastighet.	Det kan ta mer enn ett reelt tall (positivt eller negativt) å uttrykke det, avhengig av de romlige dimensjonene som bevegelsen skjer i. ** Modulen med øyeblikkelig hastighet er øyeblikkelig hastighet.

Eksempler med jevn hastighet på rette seksjoner

Ulike aspekter av fart og hastighet ble oppsummert i tabellen over. Og så, for å utfylle, kan du vurdere flere eksempler som illustrerer begrepene som er involvert og deres forhold:

- Eksempel 1

Anta at en rød maur beveger seg langs en rett linje og i retningen angitt på figuren nedenfor.

Figur 2. En maur på en rett vei. Kilde: F. Zapata.

I tillegg beveger mauren seg jevnt, slik at den beveger seg en avstand på 30 millimeter i løpet av en periode på 0,25 sekunder.

Bestem maurens hastighet og hastighet.

Løsning

Myrens hastighet blir beregnet ved å dele avstanden traveleds tilbakelagte tidsforløp Δt.

v = Δs / Δt = (30 mm) / (0,25s) = 120 mm / s = 12 cm / s

Myrens hastighet beregnes ved å dele forskyvningen by r med tidsperioden hvor forskyvningen ble foretatt.

Forskyvningen var 30 mm i 30º-retningen i forhold til X-aksen, eller i kompakt form:

Δ r = (30 mm ¦ 30º)

Det kan bemerkes at forskyvningen består av en størrelse og en retning, siden det er en vektormengde. Alternativt kan forskyvningen uttrykkes i henhold til dens kartesiske komponenter X og Y, på denne måten:

Δ r = (30 mm * cos (30º); 30 mm * sin (30º)) = (25,98 mm; 15,00 mm)

Myrens hastighet beregnes ved å dele forskyvningen med tidsperioden den ble laget:

v = Δ r / Δt = (25,98 mm / 0,25 s; 15,00 mm / 0,25 s) = (103,92; 60,00) mm / s

Denne hastigheten i kartesiske komponenter X og Y og i enheter på cm / s er:

v = (10.392; 6.000) cm / s.

Alternativt kan hastighetsvektoren uttrykkes i sin polare form (modul ¦ retning) som vist:

v = (12 cm / s ¦ 30º).

Merk : i dette eksempelet, siden hastigheten er konstant, sammenfaller gjennomsnittshastigheten og øyeblikkelig hastighet. Modulen med øyeblikkelig hastighet viser seg å være øyeblikkelig hastighet.

Eksempel 2

Den samme mauren i forrige eksempel går fra A til B, deretter fra B til C og til slutt fra C til A, etter den trekantede banen som er vist i den følgende figuren.

Figur 3. Trekantet vei til en maur. Kilde: F. Zapata.

Avsnitt AB dekker det i 0.2s; BC kjører den på 0.1s og til slutt kjører CA den på 0.3s. Finn middelhastigheten på turen ABCA og middelhastigheten på turen ABCA.

Løsning

For å beregne maurens gjennomsnittshastighet begynner vi med å bestemme den totale kjørte distansen:

=s = 5 cm + 4 cm + 3 cm = 12 cm.

Tiden som brukes på hele reisen er:

Δt = 0,2s + 0,1s + 0,3s = 0,6 s.

Så middelhastigheten til myra er:

v = Δs / Δt = (12 cm) / (0,6s) = 20 cm / s.

Deretter beregnes maurens gjennomsnittlige hastighet i ABCA-ruten. I dette tilfellet er forskyvningen som er gjort av myra:

Δ r = (0 cm; 0 cm)

Dette fordi forskyvningen er forskjellen mellom sluttposisjon minus startposisjon. Siden begge posisjonene er de samme, er forskjellen deres null, noe som resulterer i nullforskyvning.

Denne nullfortrengningen ble utført i en periode på 0,6 sek, så maurens gjennomsnittlige hastighet var:

v = (0 cm; 0 cm) / 0,6s = (0; 0) cm / s.

Konklusjon : gjennomsnittshastighet 20 cm / s, men gjennomsnittshastigheten er null i ABCA-banen.

Eksempler med jevn hastighet på buede seksjoner

Eksempel 3

Et insekt beveger seg på en sirkel med en radius på 0,2 m med jevn hastighet, slik at man starter fra A og ankommer B, og kjører ¼ av en omkrets på 0,25 s.

Figur 4. Insekt i sirkelsnitt. Kilde: F. Zapata.

Bestem hastigheten og hastigheten til insektet i seksjon AB.

Løsning

Lengden på omkretsbuen mellom A og B er:

Δs = 2πR / 4 = 2π (0,2m) / 4 = 0,32 m.

Bruke definisjonen av gjennomsnittshastighet vi har:

v = Δs / Δt = 0,32 m / 0,25 s = 1,28 m / s.

For å beregne gjennomsnittshastigheten er det nødvendig å beregne forskyvningsvektoren mellom startposisjonen A og sluttposisjonen B:

Δ r = (0, R) - (R, 0) = (-R, R) = (-0,2, 0,2) m

Bruker definisjonen av gjennomsnittshastighet, oppnår vi:

v = Δ r / Δt = (-0,2, 0,2) m / 0,25s = (-0,8, 0,8) m / s.

Det forrige uttrykket er gjennomsnittshastigheten mellom A og B uttrykt i kartesisk form. Alternativt kan gjennomsnittshastigheten uttrykkes i polar form, det vil si modul og retning:

- v - = ((-0,8) ^ 2 + 0,8 ^ 2) ^ (½) = 1,13 m / s

Retning = arctan (0,8 / (-0,8)) = arctan (-1) = -45º + 180º = 135º i forhold til X-aksen.

Til slutt er middelhastighetsvektoren i polar form: v = (1,13 m / s ¦ 135º).

Eksempel 4

Forutsatt at starttiden for insektet i forrige eksempel er 0s fra punkt A, har vi at dens posisjonsvektor når som helst t er gitt av:

r (t) =.

Bestem hastigheten og øyeblikkelig hastighet for enhver tid t.

Løsning

1. Alonso M., Finn E. Fysikkvolum I: Mekanikk. 1970. Fondo Educativo Interamericano SA
2. Hewitt, P. Conceptual Physical Science. Femte utgave. Pearson.
3. Ung, Hugh. Universitetsfysikk med moderne fysikk. 14. ed. Pearson.
4. Wikipedia. Hastighet. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.com
5. Zita, A. Forskjell mellom fart og fart. Gjenopprettet fra: differentiator.com