瞬时速度公式怎么来(运动的描述——速度和速率)

今天我们来看描述运动的第五组物理量速度和速率。

瞬时速度公式怎么来(运动的描述——速度和速率)

物理学中用速度来表示物体运动的快慢和方向。速度在数值上等于物体运动的位移跟发生这段位移所用的时间的比值。速度的计算公式为v=Δx/Δt。国际单位制中速度的单位是米每秒。根据这个描述,我们显然可以知道速度是矢量。

但是在具体学习中,我们首先要搞清楚我们平常所说的速度准确的说法应该是瞬时速度,它是指质点在某瞬时运动快慢和运动方向的矢量。所以瞬时速度的方向是此时物体运动的方向,或者说与运动轨迹的切线方向一致。所以瞬时速度的更准确的计算公式应该是求Δt趋于零时v=Δx/Δt的极限。而平均速度可以用位移Δx和所用时间Δt的比,称为Δt时间内的平均速度,记为v平。平均速度的方向显然是质点的位移方向。

在最简单的匀速直线运动中,瞬时速度和平均速度的大小等于单位时间内经过的位移。速度的常用单位有:厘米/秒,米/秒,千米/小时等。瞬时速度的大小也称瞬时速率,但平均速度的大小和平均速率的大小往往不一致。平均速率的大小等于我们小学常用的一个概念路程与经过这段路程所用时间的比值。而路程就是运动轨迹的长度。

为了大家将来计算方便,希望大家牢记以下常数:

单位换算:1 m/s=3.6 km/h。1 km/h=0.3 m/s

光速:3×10的八次方米/秒或者每秒三十万千米。

补充说明

1、物理上的速度是由位移定义的,所以说速度是一个相对量,即一个物体相对另一个物体(参照物)位移在单位时间内变化的的大小。

2、速度是矢量,无论平均速度还是瞬时速度都是矢量。区分速度与速率的唯一标准就是速度有大小也有方向,速率则有大小没方向。

3、爱因斯坦提出:没有任何物体的速度能超越光速。

4、小坑一个,平均速率并不是“平均速度的绝对值”。不能为零。因为若质点做曲线运动或做有往返的直线运动时,在一段时间内物体又回到出发点,则这段时间内的平均速度为零,平均速率却不是零。一定要注意定义。

5、汽车速度计不能显示车辆运动的方向,它的读数实际是汽车的速率。

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