Gennemsnitlig hastighed af en partikel er nul, men ikke dens gennemsnitlige hastighed .. det er muligt?

hastighed vs. hastighed

* hastighed: Hastighed er en vektormængde, hvilket betyder, at den har både størrelse (hastighed) og retning.

* hastighed: Hastighed er en skalær mængde, hvilket betyder, at den kun har størrelse (hvor hurtigt noget bevæger sig).

Scenariet

Forestil dig en partikel, der bevæger sig i en cirkulær sti. Sådan kan det have nul gennemsnitlig hastighed, men en gennemsnitlig hastighed, der ikke er nul:

1. lige tid i modsatte retninger: Partiklen bevæger sig med en konstant hastighed omkring cirklen. For hver halve cirkel, den bevæger sig i en retning, bevæger den den samme afstand i den modsatte retning.

2. nulforskydning: Fordi partiklen vender tilbage til udgangspunktet, er dens samlede forskydning nul.

3. nul gennemsnitlig hastighed: Da hastigheden er forskydning over tid, og forskydningen er nul, er den gennemsnitlige hastighed også nul.

4. ikke-nul gennemsnitlig hastighed: Partiklen bevægede sig med en konstant hastighed gennem hele sin rejse, så dens gennemsnitlige hastighed vil være den samme som dens konstante hastighed.

Kortfattet

Nøglen er, at den gennemsnitlige hastighed overvejer både afstand * og * retning, mens gennemsnitlig hastighed kun overvejer afstand. Hvis en partikel bevæger sig på en måde, der resulterer i nulfortrængning (som en rundrejse), vil dens gennemsnitlige hastighed være nul, selvom den kørte med en konstant hastighed.