Kehade liikumise kiirus

Liikumine on ühtlane, kui keha läbib mistahes võrdse aja­vahemiku jooksul sama teepikkuse. Oletame, et keha läbib igas sekundis teepikkuse 1 meeter. Ühtlaselt liikudes läbib see keha siis iga poole sekundiga pool meetrit, iga kümne sekundiga kümme meetrit jne.

Ühtlasel liikumisel on teepikkuse s jagatis selleks kulunud ajaga t alati jääv ehk konstantne suurus. Seda jagatist nimetatakse ühtlase liikumise kiiruseks. Seega arvutatakse ühtlase liikumise kiirus valemiga

Kiirust tähistatakse tähega v. Teepikkuse ja aja põhi­ühikust saadakse kiiruse ühikuks $1\frac{\text{m}}{\text{s}}$ (meeter sekundis). Tavaelus kasutame palju ka ühikut $1\frac{\text{km}}{\text{h}}$ (kilomeeter tunnis).

Teades ühtlase liikumise kiirust, saame selle kaudu arvutada keha poolt aja t jooksul läbitud teepikkuse:

s = vt.

Võttes siin aja t võrdseks ühikuga, näiteks 1 s, saame, et s = 1v. See näitab, et kiirus on arvuliselt võrdne ajaühikus läbitud teepikkusega. Kiirus $5\frac{\text{m}}{\text{s}}$ tähendab, et keha läbib ühes sekundis 5 m, kiirus $90\frac{\text{km}}{\text{h}}$ aga seda, et auto läbib sellise jääva kiirusega sõites ühe tunniga 90 km.

Kehade liikumine ei ole tavaliselt ühtlane, eri teelõikudel võib keha liikuda erineva kiirusega. Vaadates liinibussi liikumist, näeme, et peatusest väljudes liigub buss algul kiirenevalt (kiirus pidevalt kasvab), siis teatud aja ühtlaselt, seejärel pidurdab, seisab foori taga või peatuses, siis jälle kiirendab jne. Kuidas sel juhul bussi liikumist iseloomustada?

Mitteühtlast liikumist iseloomustatakse keskmise kiirusega. Keskmine kiirus arvutatakse sama valemi järgi nagu ühtlase liikumise kiirus: läbitud teepikkus jagatakse selleks kulunud ajaga. Valemina:

$\[ v_k=\frac{s}{t} \]$.

(Keskmise kiiruse eristamiseks on kiiruse tähisele lisatud indeks k – keskmine).

Keskmine kiirus on võrdne sellise ühtlase liikumise kiirusega, millega antud teepikkus läbitakse sama ajaga kui mitte­ühtlasel liikumisel. Keskmisest kiirusest on kasu siis, kui me tahame teada, kui palju aega kulub ühest kohast teise jõudmiseks ebaühtlasel liikumisel. Linnas on liinibussi keskmine kiirus umbes $20\frac{\text{km}}{\text{h}}\text{.}$ See tähendab, et 5 km vahemaa läbimiseks kulub umbes veerand tundi.

1. Kui kiiresti sina kõnnid?
2. Mida näitab auto kiirus 72 $\[ \frac{\text{km}}{\text{h}} \]$. Võrdle seda kiirusega 20 $\[ \frac{\text{m}}{\text{s}} \]$.
3. Kui kiiresti sõidetakse jalgrattavõistlustel?