Kalkulus appletek

Előző Kezdőlap Következő

Pillanatnyi sebesség

A pillanatnyi sebességet az átlagsebesség határértékeként definiálhatjuk, úgy, hogy egyre kisebb és kisebb időintervallumot veszünk. Legyen s (t) egy tárgy térbeli pozíciója t időben. A pillanatnyi sebesség a t = a pillanatban a definition of instantaneous velocity as a limit határértékkel határozható meg.

Próbálja ki a következőket:

  1. Az applet az előző appletben vizsgált tárgy grafikonját ábrázolja a föld feletti magasság és az idő koordinátáiban. Jegyezze meg, hogy a grafikon nem a tárgy által befutott pályát, hanem a magasságot ábrázolja az idő függvényében! A tárgy a valóságban egyenesen fölfelé lett kilőve, majd egyenesen lefele zuhan.

  2. Válassza ki a második példát a legördülő menüből! Most csupán belezoomoltunk a 0. és 3. másodperc közötti intervallumba. Vizsgálja meg a (2; 142) koordinátájú zöld pöttyön és az (1; 90) koordinátájú piros pöttyön átmenő zöld egyenest. Mi a meredeksége? Az egyenes egyenletesen emelkedik, vagyis a meredekség ave. velocity. Ám ez ugyanakkor maga az 1. és 2. másodperc közti intervallumra eső átlegsebesség. Más szóval egy intervallumra eső átlagsebességet szemléletesen az intervallum végpontjain át húzott szelő meredekségeként gondolhatjuk el. A zöld szelő meredekségét leolvashatjuk a grafikonon elhelyezett kis kijelzőről.

  3. A pillanatnyi sebességet szeretnénk meghatározni a t = 1 másodpercben. Megközelíthetjük ezt úgy is, mint az előző appletben bemutatott példánál, vagyis az intervallum leszűkítésével. A zöld pöttyre rákattintva húzza egyre közelebb a piros pöttyhöz (az egérgombos zoomolást kiiktattuk ebből az appletből, így amikor rákattint egy pontra, az nem fog zoomolást eredményezni). Figyelje meg, hogy a meredekség nő, amint a zöld pötty közeledik a piroshoz! Valóban, a szelő meredeksége közelít a piros egyenes, azaz a görbe (1; 90) pontbeli érintőjének meredekségéhez. Az érintő meredeksége 68, és pontosan ez a pillanatnyi sebesség a t = 1 időpontban. A pillanatnyi sebességet tehát úgy foghatjuk fel, mint a tárgy pozícióját kifejező görbe valamely pontbeli érintőjének a meredekségét, hasonlóan ahhoz, ahogyan az átlagsebességet a szelő meredekségeként fogtuk fel.

Creative Commons License
Szerző: Thomas S. Downey. Szerzői jog: Creative Commons Attribution 3.0 License.

Előző Kezdőlap Következő