Vitesse instantanée vs vitesse moyenne
La vitesse est un concept très important abordé en mécanique. De nombreuses propriétés d'un objet telles que l'énergie cinétique et la viscosité dépendent de la vitesse de l'objet. Le concept de vitesse est largement utilisé dans des domaines tels que la cinétique, la cinématique, la dynamique, l'astrophysique et même l'ingénierie. Il est essentiel de bien comprendre les notions de vitesse instantanée et de vitesse moyenne pour exceller dans de tels domaines. Dans cet article, nous allons discuter de ce que sont la vitesse instantanée et la vitesse moyenne, leurs similitudes, les définitions de la vitesse instantanée et de la vitesse moyenne et enfin la différence entre la vitesse moyenne et la vitesse instantanée.
Qu'est-ce que la vitesse instantanée ?
Il faut d'abord comprendre le concept de vitesse, pour bien comprendre le concept de vitesse instantanée. La vitesse est une grandeur physique d'un corps. La vitesse instantanée peut être donnée comme la vitesse instantanée de l'objet avec la direction dans laquelle l'objet se déplace à ce moment. En mécanique newtonienne, la vitesse est définie comme le taux de changement de déplacement. La vitesse et le déplacement sont des vecteurs. Ils ont une valeur quantitative et un sens. La seule valeur quantitative de la vitesse est appelée module de vitesse. Elle est égale à la vitesse de l'objet. La vitesse d'un objet est directement liée à l'énergie cinétique de l'objet. La théorie de la relativité suggère une version plus avancée, qui n'est pas discutée ici. La théorie de la relativité suggère également que la masse observée d'un objet augmente lorsque la vitesse de l'objet augmente. La vitesse d'un objet ne dépend que des changements de coordonnées spatio-temporelles de l'objet. La vitesse instantanée de l'objet est la distance parcourue par l'objet en un temps infinitésimal. Ceci est noté mathématiquement comme dx/dt où x est le vecteur de déplacement. La vitesse instantanée peut être considérée comme la vitesse ressentie instantanément par l'objet. La vitesse instantanée est une fonction du temps. Pour un objet placé sous une force nette, la vitesse instantanée change toujours. Pour un objet se déplaçant à vitesse constante, la vitesse instantanée est une constante.
Qu'est-ce que la vitesse moyenne ?
La vitesse moyenne est la moyenne des vitesses instantanées sur une période de temps. Comme celle-ci est difficile à obtenir, une méthode simple est utilisée pour calculer la vitesse moyenne. La vitesse moyenne d'un mouvement est la distance totale parcourue par l'objet divisée par le temps mis pour le trajet. Si la trajectoire de l'objet est une ligne droite, un vecteur pour la vitesse moyenne peut être obtenu facilement. Une autre méthode pour obtenir la vitesse moyenne consiste à intégrer la vitesse instantanée par rapport au temps du trajet. Cela donne la distance parcourue par l'objet. En divisant cette quantité par le temps pris pour le trajet, la vitesse moyenne peut être calculée.
Quelle est la différence entre la vitesse moyenne et la vitesse instantanée ?
• Pour un trajet donné, la vitesse instantanée est une fonction du temps, mais la vitesse moyenne est une constante.
• Le vecteur de la vitesse moyenne est toujours sur la direction du déplacement. Par conséquent, la vitesse moyenne est indépendante du chemin, mais le vecteur de vitesse instantanée dépend du chemin emprunté.
