6.10
Wyobraź sobie ciężarówkę jadącą autostradą. Aby znaleźć odległość, jaką pokonuje w danym przedziale czasowym t, znajdź pole pod wykresem prędkości–czas.
Ponieważ prędkość ciężarówki jest znana w dyskretnych punktach czasowych, nie można dokładnie obliczyć tego obszaru. Zamiast tego powierzchnię przybliża się za pomocą reguły trapezowej. Aby to zrobić, podziel całkowity przedział czasu na n równych podprzedziałów, z których każdy ma szerokość Δt.
W tej metodzie dwa końce każdego podprzedziału są połączone prostą, tworząc trapezy.
Dla danego podprzedziału, który ma dwie pionowe boki reprezentujące prędkości oraz poziomą bazę reprezentującą szerokość czasu, pole tego trapezu jest średnią długości jego dwóch pionowych boków pomnożonych przez odległość poziomą.
Dodanie powierzchni wszystkich n trapezoidów daje przybliżenie przemieszczenia.
Po manipulacjach algebraicznych i rozwiązaniu tego sumowania, pierwsza i ostatnia prędkość pojawiają się raz, natomiast prędkości wewnętrzne pojawiają się dwukrotnie, ponieważ każda należy do dwóch trapezów.
Po połączeniu podobnych wyrażeń, otrzymane wyrażenie przybliża całkowite przemieszczenie w określonym przedziale czasowym.
Przybliżanie odległości przebytej przez pojazd na podstawie zarejestrowanej prędkości w czasie jest częstym problemem w fizyce i inżynierii. Gdy dane…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.