Innehåll
I den här lektionen ska vi titta på begreppet medelhastighet men först behöver vi reda ut några begrepp.
Det kan vara förvirrande med alla begrepp och ord inom fysiken. Ofta har orden också en lite annorlunda betydelse i fysiken än i vardagsspråket.
Vi ska nu försöka reda ut begreppen position, förflyttning, sträcka och tillryggalagd sträcka.
Position
Positionen för ett föremål är helt enkelt var det befinner sig vid en viss tidpunkt. För att kunna ange positionen behöver vi ett referenssystem och vanligtvis använder vi en koordinataxel.
Var föremålet befinner sig anges då av ett värde på s-axeln.
Exempel 1 – position
Vilken position har bilen?
Lösning
Vi ser att bilen befinner sig 2 meter från referenspunkten origo = 0 meter.
Svar: Bilens position är $s=2 \: m$
Förflyttning och sträcka
Om ett föremål ändrar position, t.ex. flyttar på sig från positionen $s_{0}$ till $s_{1}$ så har ju föremålet förflyttat sig. Detta kallas för förflyttning men också ofta för sträcka.
Förkunskap
När något förändras brukar man matematiskt visa det genom att använda symbolen delta: $\Delta$
$\Delta$ = förändring
För att ta reda på hur långt ett föremål har förflyttat sig så subtraherar man slutpositionen $s_{1}$ från startpositionen $s_{0}$, det är alltså skillnaden i position det handlar om:
Förflyttning (sträcka) = skillnaden i position = slutposition – startposition:
$\Delta{s}=s_{1}-s_{0}$
Exempel 2 – förflyttning
Om bilen först befinner sig vid positionen $s_{0}=2 \: m$ och vid ett senare tillfälle vid positionen $s_{1}=4 \: m$, hur lång sträcka har bilen då förflyttats?
Lösning
Vi vet att sträckan är slutpositionen – startpositionen:
$\Delta{s}=s_{1}-s_{0}=4-2=2\: m$
Svar: Sträckan är $s=2 \: m$
På samma sätt skriver vi en skillnad mellan två tidpunkter som:
Förändring i tid = skillnaden i tid = sluttid – starttid:
$\Delta{t}=t_{1}-t_{0}$
Medelhastighet
I ett tidigare avsnitt har vi pratat om att när föremål rör sig från en position till en annan, dvs. rör sig ett visst avstånd på en viss tid så kan man tala om objektets hastighet:
Förkunskap
Hastighet = sträcka/tid
$v=\frac{s}{t}$v=st
Som vi såg i videon är det inte alltid ett föremål rör sig med samma konstanta hastighet hela tiden utan ofta består en förflyttning av många olika hastigheter.
Ett sätt att förenkla rörelsen och ändå få en rimlig beskrivning av den är att beräkna medelhastigheten.
Om vi tittar på en rörelse i ett ST-diagram kan den se ut på följande sätt:
Vi ser att föremålet har haft olika hastigheter under förflyttningen (röda kurvan).
Medelhastigheten för ett föremål kan vi se som ett medelvärde på den hastighet som föremålet har haft under en viss tidsperiod. Vi kan även tolka medelhastigheten som den konstanta hastighet föremålet behöver hålla för att ta sig sträckan $\Delta {s}$ på tiden $\Delta {t}$. I grafen visas medelhastigheten som en grön rät linje.
För att beräkna medelhastigheten hos ett objekt så dividerar vi förflyttningen med tiden som förflyttningen tog.
Medelhastighet
$\overline{v}=\frac{\Delta s}{\Delta t}$v=ΔsΔt
Medelhastighet brukar betecknas med ett v med ett streck över och delta-tecknen påminner oss om att det är skillnaden i sträckan samt skillnaden i tid som ska in i formeln.
Exempel 3 – medelhastighet
Grafen beskriver en bilresa. Vad har bilen haft för medelhastighet under resan?
Lösning
Vi vill använda formeln
$\overline{v}=\frac{\Delta s}{\Delta t}$v=ΔsΔt
Först måste vi hitta $\Delta {s}$ och $\Delta {t}$. Vi läser av grafen:
$s_{0}=0 \: km$ och $s_{1}=300 \: km$
$\Delta{s}=s_{1}-s_{0}=300-0\: km=300\: km$
$t_{0}=0 \: h$ och $t_{1}=9 \: h$
$\Delta{t}=t_{1}-t_{0}=9-0\: h=9\: h$
Nu kan vi använda formeln:
$\overline{v}=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{300}{9}\approx33\text{km/h}$v=ΔsΔt =3009 ≈33km/h
Svar: Medelhastigheten är ca 33 km/h.
Exempel 4 – medelhastighet
Grafen beskriver en bilresa. Vad hade bilen för medelhastighet mellan tiderna $t_{0}=1 \: h$ och $t_{1}=7,5 \: h$
Lösning
Vi vill använda formeln
$\overline{v}=\frac{\Delta s}{\Delta t}$v=ΔsΔt
Först måste vi hitta $\Delta {s}$ och $\Delta {t}$. Vi läser av grafen:
$s_{0}=100 \: km$ och $s_{1}=200 \: km$
$\Delta{s}=s_{1}-s_{0}=200-100\: km=100\: km$
$t_{0}=1 \: h$ och $t_{1}=7,5 \: h$
$\Delta{t}=t_{1}-t_{0}=7,5-1\: h=6,5\: h$
Nu kan vi använda formeln:
$\overline{v}=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{100}{6,5}\approx15,4\text{ km/h}$v=ΔsΔt =1006,5 ≈15,4 km/h
Svar: Medelhastigheten är ca 15 km/h.
Sträckformeln
Vi kan också multiplicera formeln $\overline{v}=\frac{\Delta s}{\Delta t}$v=ΔsΔt med $\Delta t$Δt på båda sidor. På så sätt erhåller vi följande samband:
Om vi tar bort delta-tecknen så känner du säkert igen sträckformeln från högstadiet, $s=v\cdot t$s=v·t , vilket ju är en formel som kan användas för att beräkna hur lång sträcka ett föremål har färdats om vi vet dess medelhastighet.
Det är då underförstått att $s=\Delta{s}$, $t=\Delta{t}$ och $v=\bar{v}$.
Tillryggalagd sträcka
Slutligen vill vi klargöra skillnaden mellan begreppen sträcka (förflyttning) och tillryggalagd sträcka.
Om vi tittar på grafen i lösningen till exempel 4 ser vi att sträckan är hur långt föremålet (bilen) har förflyttats , dvs. hur långt från startpunkten bilen är när förflyttningen är klar. I detta fall 100 km.
Men om vi tittar på hur bilen kört ser vi att den har kört både framåt och bakåt, dvs. sträckan som bilen faktiskt har kört är längre än själva förflyttningen. Denna sträcka kallas tillryggalagd sträcka och kan alltså vara längre än förflyttningen. Man kan tänka på sträckan (förflyttningen) som fågelvägen mellan två positioner medan tillryggalagd sträcka är den totala sträckan föremålet färdats.
Observera även att om ett föremål färdas med en konstant hastighet så kommer denna hastighet också att vara föremålets medelhastighet.
Sammanfattning
- Positionen för ett föremål är läget för föremålet vid en viss tidpunkt.
- Förflyttning (sträcka) = skillnaden i position = slutposition – startposition:
$\Delta{s}=s_{1}-s_{0}$ - Medelhastighet:
$\overline{v}=\frac{\Delta s}{\Delta t}$v=ΔsΔt - Sträckformeln:
$\Delta s=\Delta t\cdot\overline{v}$Δs=Δt·v - Tillryggalagd sträcka: Totala förflyttningen, kan vara längre än sträckan.
Kommentarer
██████████████████████████
████████████████████████████████████████████████████
e-uppgifter (10)
-
1. Premium
Vilken position har bilen?
Svar:Ditt svar:Rätt svar:(Korrekta varianter)Ger rätt svar {[{correctAnswer}]}Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...2. Premium
I bilden syns en bil som har förflyttats en viss sträcka. Beräkna förflyttningen.
Svar:Ditt svar:Rätt svar:(Korrekta varianter)Ger rätt svar {[{correctAnswer}]}Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...3. Premium
I figuren ser du sex objekt som rört sig från en position till en annan. Vilket av objekten A-F har störst förflyttning?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...Din skolas prenumeration har gått ut!Din skolas prenumeration har gått ut!4. Premium
I figuren ser du sex objekt som rört sig från en position till en annan. Vilket av objekten A-F har störst tillryggalagd sträcka?
Bortse från de små vertikala sträckorna.
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...5. Premium
Grafen beskriver ett objekts rörelse. Hur lång sträcka förflyttades objektet mellan tidpunkterna $2$ s och $9$ s?
Svar:Ditt svar:Rätt svar:(Korrekta varianter)Ger rätt svar {[{correctAnswer}]}Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...6. Premium
Grafen beskriver ett objekts rörelse. Vad var objektets medelhastighet mellan tidpunkterna $2$ s och $9$ s?
Svara med $1$ värdesiffra.
Svar:Ditt svar:Rätt svar:(Korrekta varianter)Ger rätt svar {[{correctAnswer}]}Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...7. Premium
Medelhastigheten är
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...8. Premium
Lisa färdas $700$ meter på $140$ sekunder. Hur stor var hennes medelhastighet?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...9. Premium
Jonas ska cykla till sin vän som bor $10$10 km bort. Efter att ha cyklat $2$2 km kollar han klockan. Från att han då tittade på klockan, tills att han var framme hos sin vän tog det $16$16 minuter och $40$40 sekunder.
Vad var Jonas medelhastighet på hela cykelturen, om vi antar att han cyklade lika snabbt före som efter att han kollade på klockan?
Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...10. Premium
Noel färdas först $3,0$3,0 minuter med en medelhastighet på $7,0$7,0 m/s. Sedan färdas han i $2,0$2,0 minuter med en medelhastighet på $11$11 m/s.
Vad blir hans totala medelhastighet under dessa fem minuter?
Svar:Ditt svar:Rätt svar:(Korrekta varianter)Ger rätt svar {[{correctAnswer}]}Bedömningsanvisningar/Manuell rättningRätta själv Klicka i rutorna och bedöm ditt svar.-
-
Rättad
-
+1
-
Rättad
Rättar...Din skolas prenumeration har gått ut!Din skolas prenumeration har gått ut! -
Det finns inga befintliga prov.
-
{[{ test.title }]}
●
Lektion
Kategori
ID
Test i 7 dagar för 9 kr.
Det finns många olika varianter av Lorem Ipsum, men majoriteten av dessa har ändrats på någotvis. Antingen med inslag av humor, eller med inlägg av ord som knappast ser trovärdiga ut.
Logga in
viaAll svar raderas. Detta går inte att ångra detta.
Thore Lindqvist
I uppgift fyras svar är enheten ”meter per sekund” när det egentligen ska vara ”m/s”
Anna Admin (Moderator)
Hej Thore.
m/s är en enhet som är en förkortning av meter/sekund, alltså meter per sekund. Så det betyder exakt samma sak så båda svaren skulle ge helt rätt.
Lycka till med matten.
Nora Taya
Hej
jag skulle vilja veta om ni också har fysik kurs 1 och 2 att köpa?
mvh
Nora Taya
Simon Rybrand (Moderator)
Hej!
Vi är precis i början av att utveckla Fysik 1 och kommer att fylla på denna kurs med fler och fler videolektioner. Så just nu har vi inte särskilt mycket på detta område mer än det som du hittar här.
Fysik 1
Denna kurs ingår i samma pris som det för matematikkurserna så det går bra att använda sig av detta om man även pluggar matte hos oss.
Endast Premium-användare kan kommentera.