Kinematica is de tak van de wetenschap die zich bezighoudt met de oorzaak van de beweging van een object. Kinematica wordt ook wel de geometrie van objecten genoemd. Het is een belangrijke tak van de natuurkunde. Het behandelt de krachten, bewegingen, enz., die ervoor zorgden dat een object van zijn plaats bewoog, roteerde, oscilleerde, enz.
Gemiddelde snelheid versus momentane snelheid
Het verschil tussen gemiddelde snelheid en momentane snelheid is dat gemiddelde snelheid wordt uitgedrukt als de afstand die het object binnen een bepaalde tijdsperiode aflegt, terwijl momentane snelheid de nauwkeurige snelheid is die door het object of een lichaam op een bepaald moment wordt afgelegd. Beide bovenstaande grootheden zijn scalair en worden gemeten met behulp van een snelheidsmeter.
De gemiddelde snelheid is een constante waarde en wordt gemeten door de snelheid van een hele reis of reis te berekenen. Voor een reis is het niet nodig dat het lichaam of een object op de gemiddelde snelheid blijft. Soms kan het meer waarde hebben dan de gemiddelde snelheid of minder dan de gemiddelde snelheid, afhankelijk van het pad en de hindernissen.
De momentane snelheid is niet constant voor een object of een lichaam. En het wordt gemeten met behulp van de in het voertuig geïnstalleerde snelheidsmeter. De snelheidsmeter vertelt de exacte nauwkeurige waarde van de snelheid op dat specifieke moment. De waarde van de momentane snelheid is groter dan of gelijk aan nul. Ook is momentane snelheid een scalaire grootheid.
Vergelijkingstabel tussen gemiddelde snelheid en momentane snelheid
| Parameters van vergelijking: | Gemiddelde snelheid | Onmiddellijke snelheid |
| Definitie | Het wordt gedefinieerd als de totale afgelegde afstand gedeeld door de totale verstreken tijd. | Het wordt gedefinieerd als de snelheid op een bepaald moment in de tijd. |
| Formule | Totale afstand / Totale tijd | De afstand op dat moment / Tijd op dat moment |
| Betekenis | Gemeten door de snelheid voor een hele reis te berekenen | Gemeten met behulp van een snelheidsmeter |
| Constante | Het is constant | Het is niet constant |
| Voorbeeld | Een fiets die rijdt met een snelheid van 40 mijl/uur; dus de gemiddelde snelheid is 40 mijl per uur. | Een fiets die op een bepaald moment met een bepaalde snelheid rijdt, kan worden weergegeven door een snelheidsmeter. |
Wat is gemiddelde snelheid?
Het kan worden gedefinieerd als de totale afstand die door het object of een lichaam is afgelegd, gedeeld door de totale verstreken tijd. De formule voor het berekenen van de gemiddelde snelheid wordt hieronder gegeven -
Gemiddelde snelheid = totale afstand die het object heeft afgelegd / totale tijd die het object in beslag heeft genomen
Het kan ook worden gemeten door de snelheid van de hele reis of reis te berekenen. Er wordt aangenomen dat de gemiddelde snelheid van een object of lichaam constant is.
Tijdens het rijden in een voertuig is het vrij moeilijk om het voertuig op een constante of uniforme waarde te houden vanwege de ongelijkmatige structuur van de remmen die moeten worden gebruikt, wat het voertuig vertraagt. De snelheid van het lichaam is dus meestal niet constant, en de afgelegde afstand gedeeld door de tijd geeft ons de gemiddelde snelheid van het object of lichaam gedurende die tijd.
Beschouw het gegeven voorbeeld - Als een lichaam of een object een afstand van 100 km in 4 uur aflegt, is de gemiddelde snelheid 25 km/uur. Het betekent niet dat het lichaam de hele reis met dezelfde snelheid beweegt. Wanneer de weg recht, vlak en vrij is, kan de snelheid van het voertuig hoger zijn dan de gemiddelde snelheid, maar op een bochtige weg, heuvels of in een druk gebied kan de snelheid lager zijn dan de gemiddelde snelheidswaarde.
Wat is momentane snelheid?
Momentane snelheid kan worden gedefinieerd als de snelheid van een lichaam of een object op een bepaald moment in de tijd. De formule voor het berekenen van de momentane snelheid wordt hieronder gegeven -
Momentane snelheid = de afstand op een bepaald moment / tijd op dat moment
Momentane snelheid kan worden gemeten met behulp van een snelheidsmeter en wordt verondersteld nooit constant te zijn. De momentane snelheid van een object of lichaam is altijd groter dan of gelijk aan nul. Het wordt als een scalaire grootheid beschouwd omdat het geen specifieke bewegingsrichting heeft.
Voor een uniforme beweging wordt de momentane snelheid als een constante waarde beschouwd. Maar voor een bepaalde tijd is de momentane snelheid de grootte van de momentane snelheid op dat moment. Het is een limiet van de gemiddelde snelheid omdat het tijdsinterval erg klein wordt.
Belangrijkste verschillen tussen gemiddelde snelheid en momentane snelheid
Gevolgtrekking
Omdat kinematica zich bezighoudt met de oorzaak van beweging in een object of lichaam, zijn de twee bewegingen die ermee verband houden de gemiddelde snelheid en de momentane snelheid. De gemiddelde snelheid voor een bepaald object is de totale afgelegde afstand gedeeld door de totale tijd die nodig is. Naarmate het tijdsinterval van de reis nul bereikt, bereikt de afgelegde afstand tijdens de reis ook de nulwaarde.
In eenvoudige bewoordingen kan worden gesteld dat momentane snelheid wordt beschouwd als de grootte van momentane snelheid op dat bepaalde gegeven of gespecificeerde tijdstip. De grootte van de momentane snelheid kan worden geïnitieerd door de absolute waarde van de momentane snelheid weer te geven. Ook is de waarde van de momentane snelheid altijd positief. De helling van de positie versus tijdgrafiek op een bepaald tijdstip geeft de waarde van de momentane snelheid op dat moment.
Referenties
- https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/(ASCE)0733-947X(2002)128:2(182)
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/148453
