如下圖,在平面坐標系下,物體 (質點)沿曲線CABD運動,考慮如何描述從點A到點B的運動屬性 。
首先考慮到的,是物體的位置發生了什么樣的變化?物體空間位置的變化,是由位移這個物理量來描述的,對應于圖中的矢量 Δr。
其次,物體從A點運動到B點,是在一段時間內發生的 。換句話說,如何度量物體運動的是快還是慢?一段位移發生的快慢,是由速度這個物理量來描述的 。
所以,位移和速度是描述運動屬性的兩個關鍵物理量 。
速度的定義 物體從A點運動到B點,其平均速度定義為:
速度的定義
這個速度稱為 從A到B的平均速度 。
平均速度是一個矢量,其方向是和位移的方向保持一致的 。
速度直接反映的物理意義,是物體運動的劇烈程度;如果從物體運動的位移-時間圖像的角度分析,平均速度是位移-時間圖像上A和B兩點之間割線的斜率 。
因為位移可以分解為沿著x軸和y軸的矢量分量:
所以速度也可以表示為:
即速度可以分解為沿x軸和y軸方向的速度分量 。
在某一時刻的瞬時速度該如何理解呢?
首先要明確,瞬時速度就是平均速度在 Δt 趨近于0時的極限值,即:
某一時刻 t0 的運動速度,等于位移函數對時間求導的導函數在 t0 時的值 。從位移-時間函數圖像上說,也就是函數圖像 在 t = t0 處的切線斜率 。
同樣的,瞬時速度也可以分解為 坐標軸方向的分矢量和:
上述為二維空間下速度的定義 。將之直接推廣到三維空間,增加一個z軸維度即為三維空間中關于速度的定義 。
【瞬時速度怎么算 2s末的瞬時速度怎么求】
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