《高中数学阅读初级读本》第三部分
1.需要描述运动速度
从生活常识中,我们知道物体的运动是有速度的。 如何描述物体移动的速度? 首先研究一下我们熟悉的双向直线运动。
场景一:100米田径比赛中,运动员A用10秒跑完全程,运动员B用11秒跑完全程,谁跑得更快? 实际上,您很快就会回答,A 花费的时间更少,并且 A 运行得更快。
场景二:A车2小时内行驶64.8公里,B车2小时内行驶100公里。 哪辆车跑得快? 你实际上很快就回答说B车走得远,B车跑得快。
2.如何描述运动速度
有了这两个反例,你很快就能做出比较,很快就能回答。 那么为什么它们具有可比性,比较的前提是什么?
场景1的比较前提是运动员A和B行驶的距离相同,场景2的比较前提是车辆A和B所用的时间相同。 这意味着在这两种情况下都有相同的比较标准:相同的位移或时间。
如果你想问运动员A和车辆A哪个跑得更快? 由于这些情况下的位移和时间不同,因此很难直接比较。 对于运动员A和车辆A的比较,我们也要尽量找到一个统一的标准。 怎么找
可以是距离相同,采用的方法是将距离乘以时间,得到单位距离所花费的时间长度,所以速度比较快。 单位距离所用时间越短,速度越快。
时间可以相同,采用的方法是将距离乘以时间,得到单位时间行驶的距离,所以速度比较快。 单位时间内行驶的距离越大,速度就越快。
根据我们的认知习惯,我们认为比率越大,对应的速度越快,所以用所走的距离乘以时间的比率来表示速度。 下面我们用这个比率来比较运动员A和车辆A的速度。
对于运动员A来说,
,
表示运动员A在1秒内通过了10m。
对于车辆A,
,
意味着A车在1s内通过了9m。
运动员 A 比汽车 A 快。
3. 运动速度描述定义
距离与时间的比值称为速度。 用 v 表示,
因此,速度可以用来表示物体移动的速度。
4.需要描述运动的速度和方向
生活中物体的实际运动是比较复杂的,那么我们是否知道旅途中某一部分的速度越快,我们就能越快到达终点呢?
场景三:春节、暑假期间,大量家庭乘坐卡车出行。 某辆兰博基尼从你身边呼啸而过,是不是马上就要到达目的地了?
可能出现的情况1:事实上,当开车到路口时,由于车流量大,人走的比汽车快。
汽车运动过程中的某一段时间时快时慢,距离减去这段时间的比值反映了平均速度,称为平均速度。 如果将这段时间对应的距离分成几段,并研究每段的速度,就可以更详细地描述物体的运动速度。 如果所研究的截面足够小怎样描述运动的快慢,小到只有一个点,就可以描述物体的运动。 任意时刻的速度,则物体通过该点的速度称为瞬时速度。
可能性二:因为导航问题,兰博基尼绕道而行,甚至向反方向行驶了一段时间才掉头。 速度很高,但并不能很快到达目的地。
运动方向决定了到达目的地的速度。 为此,仅仅用速度来描述运动的速度是不够的,还需要一个描述运动的速度和方向(朝向目的地)的数学量。
5. 运动速度和方向的描述和定义
距离是运动的轨迹,位移是从起点到终点的宽度,表示要到达的方向。 根据速度的定义,可以用位移与时间的比值来表示物体从起点到终点的速度(比值)和方向(位移方向)。 这个比率称为速度。 也用 v 表示,
同样,一段时间内的速度称为平均速度。 如果所研究的位移足够小,小到只有一个点,则该比值可以描述物体在任意时刻运动的速度和方向,因此物体通过该点的速度称为瞬时速度。
六、速度和速率的区别及应用
1、如果位移足够小,无论物体是直线运动还是曲线运动。 物体的移动距离等于位移怎样描述运动的快慢,瞬时速度的大小等于瞬时速度。 但瞬时速度可以描述某一时刻运动的速度和方向,可以准确地描述物体的运动。
2、如果进行长段的双向直线运动,则物体的移动距离等于位移的大小,平均速度的大小也等于平均速度。 但平均速度可以描述运动的速度和方向。
3. 如果物体回到起点,则位移为零,速度也为零。 速度不能描述物体是否移动。 但距离不为零,速度不为零。 这时就可以用速度来形容它运动的速度了。
测验:速度和速度有什么区别? (欢迎回复)