Calcolo Velocità Media

Cos’è la Velocità Media

La velocità media di un corpo in movimento, è il rapporto tra la distanza percorsa (posizione finale - posizione iniziale) e l’intervallo di tempo impiegato a percorrerla.

La velocità media non misura eventuali accelerazioni o decelarazioni del corpo durante il suo movimento ma più semplicemente rappresenta una media che tiene conto solamente della distanza percorsa e del tempo complessivo impiegato per percorrere tale distanza.

Se ad esempio si percorrono 40 Km in automobile in 30 minuti, si dice che la velocità media è stata di 80 km / ora; tuttavia, durante il percorso, l’automobile avrà necessariamente cambiato la sua velocità, ma questa informazione non è misurabile con la velocità media.

La Velocità Istantanea

Quando si parla di "calcolo della velocità" spesso si tralascia per brevità la parola "media" ma bisogna tenere presente che in realtà la velocità, per la sua stessa definizione, è sempre una "media" calcolata tra una posizione iniziale ed una posizione finale.

Più si riduce l’intervallo di tempo, e quindi anche la distanza tra la posizione iniziale e quella finale, e più aumenta il numero di misurazioni che possiamo fare della velocità media per descrivere con maggiore precisione il comportamento del corpo in movimento.

Con riferimento all’esempio precedente, durante il percorso di 30 minuti, si potrebbero calcolare le velocità medie dell’automobile ogni minuto.

Riducendo ulteriormente l’intervallo ad un secondo (misurando quindi la distanza percorsa ogni secondo) si otterrebbe un monitoraggio pressoché costante della velocità che quindi può essere considerata non più una semplice "media" su un percorso lungo ma una pouttosto una velocità istantanea, misurata ogni secondo.

La velocità istantanea quindi non è nient’altro che una velocità media calcolata su un intervallo di tempo il cui limite tende a zero (l’intervallo di tempo non potrà mai essere uguale a zero perché in tal caso anche la distanza percorsa sarebbe zero).

Il tachimetro digitale di un automobile misura la velocità istantanea anche se in questo caso il sistema di rilevazione è basato sulla velocità di rotazione delle ruote.

Come si calcola la Velocità

La velocità si calcola dividendo la distanza percorsa per l’intervallo di tempo impiegato a percorrerla.

V = Δs ÷ Δt

dove:

  • Δs è la distanza percorsa.
  • Δt è il tempo impiegato per percorrere la distanza Δs.

Nota:: il simbolo "Δ" (delta) si utilizza spesso in fisica per indicare la variazione di una qualsiasi grandezza fisica.

La velocità nel sistema metrico decimale è espressa generalmente in metri al secondo (m/s) ma spesso nella realtà la velocità è indicata con altre unità di misura, come ad esempio km/h (chilometri all’ora).

Nella maschera dell’applicazione puoi scegliere con quale unità di misura calcolare la velocità media nell’ambito del sistema metrico decimale ma se hai necessità di convertire una velocità per distanze espresse con altre unità di misura puoi utilizzare questa applicazione.

L’applicazione di calcolo

L’applicazione consente di specificare la distanza in tre unità di misura diverse ed il tempo di percorreza in notazione sessagesimale (ore:minuti:secondi).

Per semplicità, puoi scegliere anche in quale unità di misura esprimere il risultato finale (metri/secondo, chilometri/ora ecc.).

Il metodo di calcolo della nostra applicazione è molto sepmplice e riconduce sempre le unità di misura inserite a quelle con cui è espressa la velocità nel sistema metrico decimale, ossia i metri per la distanza e i secondi per il tempo, ed effettua le conversioni finali arrotondando in base al numero di decimali richiesti.

Per completezza, oltre al risultato finale, l’applicazione visualizza i passaggi intermedi del calcolo.


Esempi di calcolo

Calcolare la velocità media in km/h di un’automobile che ha percorso 80 km in 45 minuti arrotondando al terzo decimale:

Δs = 85 km = 80000 m
Δt = 40 m = 2700 s
Velocità media = Δs ÷ Δt = 80000 ÷ 2700 = 29,62962962962963 m/s
29,62962962962963 m/s * 3600 s = 106666,6666666667 m/s = 106,667 km/h (con arrotondamento al terzo decimale)

Nell’esempio abbiamo innanzitutto convertito la distanza in metri (80000) ed il tempo di percorrenza in secondi (2700).

La velocità media espressa in metri al secondo si ottiene dividendo 80000 per 2700 ottenendo il valore 29,62962962962963 ed è importante non effettuare qui l’arrotondamento ma utilizzare la massima precisione di calcolo possibile.

Per convertire la velocità da m/s (metri al secondo) in km/h (chilometri all’ora) si moltiplica la velocità media calcolata sopra per il numero di secondi presenti in un’ora (3600) ottenendo il numero di metri percorsi in un’ora (106666,6666666667).

Infine si divide la distanza per 1000 per convertirla in km ottenendo 106,6666666666667 che arrotondato al terzo decimale diventa 106,667.

Utilizzi pratici

Una delle applicazioni più diffuse la troviamo in campo automobilistico.

Quasi tutte le automobili moderne sono dotate di un computer di bordo che durante un percorso effettua una serie di calcoli automatici visualizzando il risultato sul cruscotto o sul display lato guidatore.

Tra questi troviamo anche la velocità media che viene calcolata semplicemente con la formula sopra descritta utilizzando la distanza misurata dal contachilometri (da non confondere con il tachimetro che invece misura la velocità istantanea) ed il tempo di percorrenza misurato automaticamente con l’orologio di bordo.

In questo caso la velicità media subisce un costante aggiornamento col trascorrere del tempo, via via che l’automobile avanza nel percorso ed in tal modo il conducente può rendersi conto se sta rispettando o meno la tabella di marcia.

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