ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКАФизика · 7 класс · § 18
Увидеть. Изменить. Понять.

§ 18. Неравномерное (переменное) движение. Средняя скорость

Почему средняя скорость поездки обычно не равна полусумме двух скоростей?

Объясняющая модельСхемы и примеры10 вопросов с разбором
Главный вопрос

Почему средняя скорость поездки обычно не равна полусумме двух скоростей?

Наблюдаем и объясняем

Два участка и остановка

Оба участка имеют длину 60 м. Меняй скорости и длительность паузы: увидишь, почему средняя зависит от времени.

Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.

2 м/с
6 м/с
0 с

Каждый участок пройден с постоянной скоростью; разгоны не моделируются. В среднюю скорость включены оба участка и пауза.

01

Когда движение неравномерно

При неравномерном движении за равные промежутки времени могут проходиться разные пути. Так движется автобус, который разгоняется, останавливается и снова начинает движение.

Показание спидометра характеризует скорость в данный момент. Средняя скорость относится ко всему выбранному промежутку и не описывает подробно каждую его часть.

Скорость в данный момент

Показание спидометра сейчас

Средняя скорость

Итог для выбранной поездки

Средняя скорость описывает движение за целый промежуток времени.

Может ли средняя скорость быть меньше всех скоростей движения на участках?

Да, если в полное время включена остановка. Во время остановки путь не растёт, но время продолжается.

02

Сначала суммируем

Средняя скорость пути равна vср = sобщ / tобщ. Складывают пути всех участков и длительности всех частей, включая остановки внутри выбранного промежутка.

Например, 60 м со скоростью 2 м/с занимают 30 с, ещё 60 м со скоростью 6 м/с — 10 с. Весь путь 120 м, всё время 40 с, средняя скорость 3 м/с.

Первый участок

t₁ = 60 / 2 = 30 с

Второй участок

t₂ = 60 / 6 = 10 с

Вся поездка

vср = 120 / 40 = 3 м/с

Средняя скорость равна всему пути, делённому на всё время.

Почему ответ не 4 м/с?

Медленный участок занял больше времени. Простая полусумма 2 и 6 не учитывает это различие.

Грузовой поезд в Южной Австралии

Остановки входят в полное время поездки, если выбраны её общие границы.

Tomoyn · CC BY 4.0 · Источник фотографии.

Тракторы на территории МТЗ

Разные участки движения могут занимать неодинаковое время.

Homoatrox · CC BY-SA 3.0 · Источник фотографии.

03

Когда полусумма подходит

Если тело двигалось с двумя постоянными скоростями одинаковое время, средняя скорость действительно равна их полусумме. Это частный случай общей формулы.

При равных путях времена обычно различны. Поэтому безопаснее всегда начинать с общего пути и общего времени, а не выбирать знакомое среднее число.

Когда полусумма подходит: сравнение
Условия двух участковКак считать
Одинаковое времяМожно взять (v₁ + v₂) / 2
Одинаковый путьСначала найти времена s₁/v₁ и s₂/v₂
Есть остановкаПрибавить её длительность к общему времени

Для двух участков с разными постоянными скоростями полусумма верна при равных длительностях; если скорости одинаковы, длительности могут различаться.

Для 10 с при 2 м/с и 10 с при 6 м/с какой результат?

Путь 20 + 60 = 80 м; время 20 с; средняя скорость 4 м/с.

04

Границы поездки важны

Среднюю скорость можно считать от выхода из дома до школы или только за время ходьбы. Это разные промежутки, поэтому ответы могут различаться.

Если к поездке длиной 120 м и длительностью движения 40 с добавить остановку 20 с, средняя скорость за весь промежуток станет 120 / 60 = 2 м/с.

Без остановки

120 м / 40 с = 3 м/с

С остановкой 20 с

120 м / 60 с = 2 м/с

Остановки уменьшают среднюю скорость поездки, если входят в её полное время.

Что нужно уточнить перед расчётом?

Начальный и конечный моменты: какие участки и остановки относятся к выбранному промежутку.

Соберём главное

Шесть выводов

01Средняя скорость описывает движение за целый промежуток времени.
02Средняя скорость равна всему пути, делённому на всё время.
03Для двух участков с разными постоянными скоростями полусумма верна при равных длительностях; если скорости одинаковы, длительности могут различаться.
04Остановки уменьшают среднюю скорость поездки, если входят в её полное время.
05Средняя скорость не сообщает максимальную скорость на маршруте.
06Время каждого участка сначала находят в согласованных единицах.
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе

Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.

1. Средняя скорость пути равна…
2. 60 м при 2 м/с занимают…
3. 60 м при 6 м/с занимают…
4. 60 м при 2 м/с и 60 м при 6 м/с: средняя?
5. К предыдущей поездке добавлена пауза 20 с. Средняя за всё время?
6. Полусумма двух скоростей верна при…
7. 10 с при 2 м/с и 10 с при 6 м/с: средняя?
8. Спидометр прежде всего показывает…
9. Средняя скорость определяет максимальную?
10. Остановку включают в расчёт, если…

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 18. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 18. (переменное) движение.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.

Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.

↑

Загрузка прогресса…