Равномерное движение. Средняя скорость

Равномерным называется такое движение, при котором скорость тела не меняется. Конечно, случаи, когда тело совсем не меняет свою скорость, встречаются крайне редко. Автобус постоянно останавливается на остановках, велосипедиста постоянно замедляет или ускоряет ветер. Но всё же есть случаи, когда тело движется действительно равномерно, или настолько равномерно, что изменения скорости будут совсем незаметны, даже с использованием точных приборов. Например, стрелка точных часов каждый раз проходит один и тот же путь за одинаковое время, что и говорит о том, что скорость стрелки часов не меняется. То же самое можно сказать о многих планетах, в том числе и о нашей Земле. В рамках курса физики мы будем изучать не только движение этих двух тел, поэтому в остальных случаях движение считаем равномерным, если об этом сказано в условии. Формула, описывающая равномерное движение:

где:

• $S$ – пройденный путь, $\left[м\right]$
• $t$ – время движения, $\left[с\right]$

Средняя скорость

Формула, описанная выше, работает только тогда, когда тело всю дорогу двигалось с одной и той же скоростью. Но в жизни так почти не бывает: туристы сделали привал, поезд постоял на станции, велосипедист разогнался под горку и еле заполз на следующую, как мы уже говорили выше. Средняя скорость нужна в любом таком случае – всегда, когда движение неравномерное, а не только тогда, когда были остановки. Считается она так:

где:

• $S_{\text{общ}}$ – общий путь, $\left[м\right]$
• $t_{\text{общ}}$ – общее время, $\left[с\right]$

Общий путь будет находиться как сумма всех участков пути. Общее время будет находиться точно так же:

$$S_{\text{общ}} = S_1 + S_2 + S_3 + ... + S_n$$ $$t_{\text{общ}} = t_1 + t_2 + t_3 + ... + t_n$$

И тут есть ловушка, на которой попадаются чаще всего. Среднюю скорость нельзя искать как среднее арифметическое скоростей. Допустим, половину пути мы ехали со скоростью $10$ $\left[\frac{м}{с}\right]$, а вторую половину – со скоростью $30$ $\left[\frac{м}{с}\right]$. Так и тянет сказать, что средняя равна $20$ $\left[\frac{м}{с}\right]$, но это неверно: на медленном участке мы провели втрое больше времени, чем на быстром, и он тянет результат вниз. Считать нужно честно – весь путь поделить на всё время.