瞬时速度的定义(瞬时速度的理解和测量(上)
一、你对瞬时速度的感受
“瞬时速度,就是物体在某一时刻,或某一位置时的速度。”
这个很多人都知道,但却无法理解。
虽然不理解,但你必须承认这个东西在生活中是确确实实存在的生活中有很多都是变速运动——飞机起飞过程、汽车刹车过程、篮球抛出后在空中上升等等,……这些过程中,物体的速度时刻在发生改变,逐渐加快、或逐渐变慢,每一刻、每一个位置的速度都不一样,这个速度,不就是瞬时速度?
从变速运动的角度来讲,我们都能理解瞬时速度,能感觉到它是真真切切存在的。但从测量的角度,就会很费解只有一个位置,没有位移、没有时间,怎么计算、说明这个瞬时速度?
二、瞬时速度怎么测
平均速度是很容易测量的,某些情况下可以近似地代表瞬时速度。
如图1所示,小车从斜面的A点由静止滑到C点,A、C两点间的平均速度我们可以求出。
B点在A、C两点之间,如果要求不是很精确,用这个平均速度粗略地代表B点的瞬时速度,也未尝不可。
不过,如果把包含B在内的间隔取得更小一些,例如取图2中的EF段,用EF段的平均速度代表B点的瞬时速度,就会更精确一些。
可以这样来解释当间隔很小时,这段时间(位移)内运动快慢的差异会很小,所以平均速度与瞬时速度就很接近。
实验和实际生活中,经常就是用这种方法来测量瞬时速度的。
理论上来讲,如果你取的这个间隔极其(无限)小,那就不是接近、近似了,此时计算出来的平均速度与瞬时速度完全相等。题外话用数学极限的方法,确实可以精确计算出瞬时速度。
【】
如果你真的很想知道瞬时速度怎么测,数值怎么来,可以简单地这样认为
它就是物体在一个极度短的时间里的速度,等于在一个很短很短很短的时间段里的平均速度。
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