מהירות כקצב שינוי
חלק מהיחידה פונקציות והתמרות במסלול ה-Algebra 2 של Coddy. שיעור 44 מתוך 55.
זורקים כדור ישר למעלה. הגובה שלו במטרים לאחר t שניות הוא . לאחר שנייה אחת הוא בגובה 25 מטר, ולאחר 2 שניות בגובה 40 מטר. במהלך אותה שנייה גובהו עלה ב-15 מטר, ולכן המהירות הממוצעת שלו הייתה 15 מטר לשנייה.
מהירות ממוצעת היא קצב השינוי הממוצע של הגובה: השינוי בגובה חלקי השינוי בזמן, . מטרים במונה ושניות במכנה נותנים מטרים לשנייה. הסימן מציין את הכיוון. מ-t = 4 עד t = 5 הגובה יורד מ-40 ל-25, ולכן המהירות הממוצעת היא -15 מטר לשנייה: סימן שלילי פירושו שהכדור סיים בגובה נמוך יותר.
מהירות וקטורית אינה מהירות. מ־t = 2 עד t = 4 הגובה משתנה מ־40 ל־40, ולכן המהירות הווקטורית הממוצעת היא 0, אבל הכדור לא נשאר במקום: הוא עלה לגובה של 45 מטרים ב־t = 3 ואז נפל בחזרה. הוא עבר 10 מטרים ב־2 שניות, כלומר מהירות ממוצעת של 5 מטרים לשנייה. המהירות הווקטורית מתחשבת רק במקום שבו הכדור מתחיל ומסיים; המהירות סופרת כל מטר שעבר ולעולם אינה שלילית.
אתגר
כדור נזרק כלפי מעלה, וגובהו במטרים לאחר t שניות הוא . מצא את מהירותו הממוצעת מ־t = 1 עד t = 3. השתמש בכלל בשתי ההצבות, ואז כתוב את שורת החישוב האריתמטי שורה אחר שורה.
נסו בעצמכם
לפשט
נתון