Понятие «скорость» определяет быстроту перемещения объекта в пространстве или развития химического или физического процесса во времени. В отличие от химических процессов, движение характеризуется векторной величиной. При расчете средней скорости движения речь идет о модуле вектора.
Скорости отдельных точек твердого тела не равны. Например, у точки на колесе в месте соприкосновения с дорогой и у точки в верхней части колеса разные скорости относительно дороги (координатной оси). Поэтому при расчете средней скорости объектом движения является материальная точка.
При равномерном прямолинейном движении средняя скоростьна заданном участке пути в определенный промежуток времени равна v=S/t, где v — средняя скорость тела на участке пути S, пройденном за отрезок времени t. Если автомобиль прошел расстояние двести сорок километров за три часа, то его средняя скорость V на этом участке пути рассчитывается так: V=240 км/3час=80км/час.
Согласно первому закону Ньютона, всякое физическое тело стремитсясохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. По сути между этими двумя состояниями нет разницы.Без привязки к ориентиру невозможно понять, движется тело с постоянной скоростью или стоит на месте. Однако действующие на тело внешние силы препятствуют сохранению такого безмятежного состояния. Тело в своем движении тормозит или наоборот ускоряется, т. е. изменяет скорость.
В каждый момент времени t тело имеет мгновенную скорость v. Среднюю скорость тела можно определить как частное от деления суммы таких мгновенных скоростей на количество моментов времени, когда фиксировалось значение мгновенной скорости.
Водитель автомобиля за время прохождения расстояния двести сорок километровфиксировал показания спидометра в произвольные моменты времени: три раза на скоростном отрезке трассы 90км/час, один раз на участке ограничения скорости 40км/час, один раз на подъеме 50 км/час и еще один раз 60 км/час. Из этих наблюдений можно рассчитать среднюю скорость движения автомобиля V=(90х3+40+50+60)/6=70. Однако водитель ни разу не заметил на спидометре 70км/час.
Если водитель отмечал показания спидометра не в произвольные моменты времени, а строго каждые полчаса, он мог получитьдругие значения мгновенной скорости. Например, два разадевяносто, по два раза— пятьдесят и шестьдесят и один раз сорок километров в час. Тогда средняя скорость на этом же участке пути будет равна приблизительно шестидесяти трем километрам в час. Различие полученных результатов говорит об условности понятия «средняя скорость»
