Prędkość średnia, a prędkość chwilowa

Wzór:

 

w swojej standardowej postaci jest wzorem na prędkość średnią. Oznacza to, że nie stawiamy sobie tu żadnych dodatkowych założeń dotyczących czasu ruchu i uwzględniamy jedynie początkowe i końcowe położenia ciała oraz czas przemieszczenia między tymi położeniami.
Jeżeli więc ciało przez pół sekundy stało w miejscu, a przez następne pół przesunęło się na odległość 2 m to prędkość średnia w ciągu całej sekundy (na całych odcinku) wynosi 2m/s, mimo że tak naprawdę trochę ciało spoczywało, a później poruszało się znacznie szybciej niż średnia.

Mówiąc inaczej, prędkość średnia "nie wykrywa" nam szybkich zmian stanu ruchu ciała.

Definicja prędkości chwilowej

Lepszym detektorem prawdziwego ruchu niż prędkość średnia jest prędkość chwilowa. Prędkość chwilowa jest to jakby prawie prędkość średnia, ale wyznaczana w ciągu bardzo krótkiego przedziału czasu (ściśle rzecz ujmując, powinniśmy wziąć przedział czasu nieskończenie bliski zera).

  postać różniczkowa postać z użyciem granicy
Prędkość chwilowa
postać skalarna
Prędkość chwilowa
postać wektorowa

 


Właściwości cząstek elementarnych fizycy nazwali słowami z życia codziennego: "czar", "piękno", "dziwność". Bo świat fizyki jest jednocześnie czarowny, piękny i dziwny.

 Przykładowe szybkości < Prędkość chwilowa > Ruch jednostajny