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物理运动的描述范文
物理运动的描述
第一章—运动的描述
1.3运动的快慢—速度
1.定义:位移?x跟发生这段位移所用时间?t的比值,用v表
示.
2.物理意义:速度是表示运动快慢的物理量,
2.定义式:v??x.?t
3.单位:国际单位:m/s(或m·s-1)
常用单位:km/h(或km·h-1)、cm/s(或cm·s-1).
4.方向:与物体运动方向相同.
说明:速度有大小和方向,是矢量
1.平均速度
1)定义:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比
值,叫做这段时间(或这段位移)的平均速度,用表示.
2)说明:
a.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间
内的平均快慢程度。这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速
运动来处理.
b.这是物理学中的重要研究方法——等效方法,即用运动研究
运动,用简单运动研究复杂运动的一种研究方法.
c.平均速度只是对运动物体在某一段时间内(或某一段位移
内)而言的,对同一运动物体,在不同的过程,它的平均速度可能
是不同的,因此,平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”
的.
d.平均速度只能粗略地描述一段时间(或一段位移)内的总体
快慢,这就是“平均速度”与匀速直线运动“速度”的根本区别.
e.平均速度不是各段运动速度的平均值,必须根据平均速度的
定义来求解。
问:百米赛跑运发动的这个v=10m/s代表这100米内(或10秒
内)的平均速度,是否是说明他在前50米的平均速度或后50米内
或其他某段的平均速度也一定是10m/s?
2.瞬时速度、瞬时速率
运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度.瞬时
速度的大小叫瞬时速率,简称速率.
研究瞬时速度的原因
因为平均速度不能描述物体在运动过程中任一时刻(或任一位
置)运动的快慢,而瞬时速度在日常生产,生活和现代科技中有广
泛的应用,例如研究飞机起飞降落时的速度,子弹离开枪口时的速
度,人造卫星入轨时的速度等.
【例1】.一物体从静止出发从某一高度向下竖直下落,它的位
移大小与时间的函数关系为s=5t2(m)
1求t1=2s到t2=3s这段时间的平均速度;○
2求t1=2s到t2=2.1s这段时间的平均速度;○
3求t1=2s到t2=2.01s这段时间的平均速度;○
4求t1=2s到t2=2.001s这段时间的.平均速度.○
解:由位移s与时间t的关系式s=5t2可以得到各段时间的平均
速度
221-○v1=s/t=5(3-2)/(3-2)=25m/s
222-○v2=s/t=5(2.1-2)/(2.1-2)=20.5m/s
223-○v3=s/t=5(2.01-2)/(2.01-2)=20.05m/s
224-○v4=s/t=5(2.001-2)/(2.001-2)=20.005m/s
讨论:从上面的计算,会发现什么规律?可以得到什么结论?
结论:当时间间隔取得越来越短时,物体平均速度的大小愈来愈
趋近于数值20m/s,实际上,20m/s就是物体在2s时刻的瞬时速度,
它反映了物体在2s时刻运动的快慢程度.可见:
(1)质点在某一时刻的瞬时速度,等于时间间隔趋于零时的平均
速度值,用数学语言讲叫瞬时速度是平均速度的极限值.
(2)瞬时速度是客观存在的.设想物体在运动过程中任一时刻没
有瞬时速度,那么也可以推出在其他的任意时刻都没有瞬时速度,这
样,由此解释不了物体的运动。
(
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