Anlık ve Ortalama Hız
Hız, mekanikte tartışılan çok önemli bir kavramdır. Kinetik enerji ve viskozite gibi bir cismin birçok özelliği cismin hızına bağlıdır. Hız kavramı, kinetik, kinematik, dinamik, astrofizik ve hatta mühendislik gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür alanlarda üstünlük sağlamak için anlık hız ve ortalama hız kavramlarını doğru bir şekilde anlamak çok önemlidir. Bu yazıda anlık hız ve ortalama hızın ne olduğunu, benzerliklerini, anlık hız ve ortalama hızın tanımlarını ve son olarak ortalama hız ile anlık hız arasındaki farkı tartışacağız.
Anlık Hız nedir?
Anlık hız kavramını doğru anlamak için önce hız kavramını anlamak gerekir. Hız, bir cismin fiziksel bir miktarıdır. Anlık hız, cismin o andaki hareket yönü ile cismin anlık hızı olarak verilebilir. Newton mekaniğinde hız, yer değiştirmenin değişim oranı olarak tanımlanır. Hem hız hem de yer değiştirme vektörlerdir. Niceliksel bir değeri ve yönü vardır. Hızın tek başına nicel değerine hız modülü denir. Bu, cismin hızına eşittir. Bir cismin hızı, cismin kinetik enerjisiyle doğrudan ilişkilidir. Görelilik teorisi, burada tartışılmayan daha gelişmiş bir versiyon önerir. Görelilik teorisi ayrıca, bir nesnenin gözlemlenen kütlesinin, nesnenin hızı arttığında arttığını öne sürer. Bir nesnenin hızı, yalnızca nesnenin uzay-zaman koordinatındaki değişikliklere bağlıdır. Nesnenin anlık hızı, nesnenin sonsuz küçük bir zamanda kat ettiği mesafedir. Bu matematiksel olarak dx/dt olarak gösterilir, burada x yer değiştirme vektörüdür. Anlık hız, nesnenin anında hissettiği hız olarak düşünülebilir. Anlık hız zamanın bir fonksiyonudur. Net bir kuvvete maruz kalan bir cismin anlık hızı her zaman değişir. Sabit hızla hareket eden bir nesne için anlık hız bir sabittir.
Ortalama Hız Nedir?
Ortalama hız, bir zaman periyodundaki anlık hızların ortalamasıdır. Bunu elde etmek zor olduğundan, ortalama hızı hesaplamak için kolay bir yöntem kullanılır. Bir hareketin ortalama hızı, cismin kat ettiği toplam yolun yolculuk için geçen zamana bölümüdür. Cismin yolu düz bir çizgi ise, ortalama hız için bir vektör kolaylıkla elde edilebilir. Ortalama hızı elde etmek için başka bir yöntem, yolculuk için zamana göre anlık hızı entegre etmektir. Bu, nesnenin kat ettiği mesafeyi verir. Bu miktarı yolculuk için geçen süreye bölerek ortalama hız hesaplanabilir.
Ortalama Hız ile Anlık Hız arasındaki fark nedir?
• Belirli bir yolculuk için, anlık hız zamanın bir fonksiyonudur, ancak ortalama hız bir sabittir.
• Ortalama hızın vektörü her zaman yer değiştirme yönündedir. Bu nedenle, ortalama hız yoldan bağımsızdır, ancak anlık hız vektörü alınan yola bağlıdır.
