计算速度的方法

作者: Louise Ward
创建日期: 3 二月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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内容

速度是指物体在某个方向上移动的速度。在数学上,速度通常被认为是对象位置随时间的变化。这个基本概念存在于许多物理问题中。使用哪个公式取决于对对象的了解,为了选择正确的公式,请仔细阅读本文。

简化公式

  • 平均速度=
    • 最后位置原始位置
    • 初始时刻的结束
  • 加速时的平均速度为常数=
    • 初始速度最终速度
  • 如果加速度恒定等于0 =的平均速度
  • 最终速度=
    • a =加速度t =时间

脚步

方法1之3:查找平均速度


  1. 求出加速度恒定时的平均速度。 如果物体具有恒定的加速度,则计算平均速度的公式非常简单:其中,是初始速度,是最终速度。 只是 如果加速度恒定,则使用此公式。
    • 例如,考虑一列恒定加速度从30 m / s到80 m / s的火车。所以火车的平均速度是。

  2. 使用位置和时间来制定公式。 您可以通过对象随时间的位置变化来计算速度。可以在所有情况下使用此方法。请注意,除非对象以恒定的速度运动,否则您将能够计算的结果将是运动期间的平均速度,而不是某个时间点的瞬时速度。
    • 在这种情况下,公式为“最后位置-初始位置除以最后时间-初始时间”。您也可以将此公式改写为= / Δt,或“随时间变化的位置”。

  3. 找到起点和终点之间的距离。 在测量速度时,只有两个点可以记录运动的起点和终点。与运动方向一起,起点和终点将帮助我们确定 运动 换一种说法 职位变动 所讨论的对象。它没有考虑到这两点之间的距离。
    • 例子1:东行汽车在位置x = 5米处开始。 8秒后,车辆位于位置x = 41米。汽车移动了多远?
      • 汽车已向东移动(41m-5m)= 36米。
    • 例子2:一名潜水员在木板上跳高1米,然后在掉水之前掉下5米。运动员移动了多少?
      • 总体而言,潜水员的移动高度比原始位置低4米,这意味着他的移动距离不到4米,即-4米。 (0 +1-5 = -4)。尽管总行进距离为6米(跳跃时上升1米,跌落时上升5米),但问题是机芯的末端比原始位置低4米。
  4. 计算时间变化。 所涉主题达到终点需要多长时间?有许多练习可以使此信息可用。如果不是,则可以通过从终点减去第一个点来确定。
    • 例子1 (续):作业说,汽车从起点到终点需要8秒钟,所以这就是时间的变化。
    • 例子2 (续):如果踢球者在时间t = 7秒处跳跃并在时间t = 8秒处恢复出水,则时间变化= 8秒-7秒= 1秒。
  5. 用距离除以行驶时间。 为了确定运动物体的速度,我们将行进距离除以花费的总时间并确定运动方向,您将获得该物体的平均速度。
    • 例子1 (续):汽车在8秒内行驶了36米。我们有 4.5 m /秒 向东。
    • 例子2 (续):运动员在1秒内移动了-4米的距离。我们有 -4米/秒。 (在单向运动中,负数通常表示“向下”或“向左”。在此示例中,我们可以说“向下方向为4 m / s”)。
  6. 在双向运动的情况下。 并非所有练习都涉及固定运动。如果对象在某个点改变方向,则需要绘制图形并解决几何问题以找到距离。
    • 清单3:一个人向东走3米,然后转90度,再向北走4米。这个人搬了多少钱?
      • 绘制图形并将起点和终点连接到一条线上。我们得到一个直角三角形,使用直角三角形的属性,我们可以找到它的边长。在此示例中,位移为东北5米。
      • 有时,您的老师可能会要求您找到准确的运动方向(水平上角)。您可以使用几何属性或绘制矢量来解决该问题。
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方法2之3:知道加速度即求速度

  1. 具有加速度的物体速度的公式。 加速度是速度的变化。当加速度恒定时,速度均匀变化。我们可以通过将以下时间的加速度乘以初始速度来描述这种变化:
    • ,或“最终速度=初始速度+(加速度 *时间)”
    • 初始速度有时表示为(“ t时刻的速度= 0”)。
  2. 计算加速度和时间的乘积。 加速度和时间的乘积显示了在这段时间内速度是如何增加(或降低)的。
    • 例如:火车以2 m / s的速度和10 m / s的加速度向北行驶。在接下来的5秒钟内,火车的速度将提高多少?
      • a = 10 m /秒
      • t = 5秒
      • 速度增加了(a * t)=(10 m / s * 5 s)= 50 m / s。
  3. 加上初始速度。 当我们知道速度的变化时,我们使用该值加上对象的初始速度来获取要找到的速度。
    • 示例(续):在此示例中,5秒后的火车速度是多少?
  4. 确定运动方向。 与速度不同,速度始终与运动方向相关联。因此,记住要始终注意运动的方向。
    • 在上面的示例中,由于该船始终在向北移动并且在此期间未改变方向,因此其速度为向北52 m / s。
  5. 解决相关练习。 一旦知道了任意给定时间物体的加速度和速度,就可以使用此公式计算任意给定时间的速度。广告

方法3之3:圆周速度

  1. 用于计算圆周运动速度的公式。 圆周运动的速度是物体需要维持以维持围绕另一个物体(例如行星或重物)的圆形轨道的速度。
    • 通过将轨道的周长除以运动时间可以计算出物体的圆周速度。
    • 计算公式如下:
      • v = / Ť
    • 注意:2πr是运动轨迹的周长
    • [R 是“半径”
    • Ť 是“运动时间”
  2. 将运动轨迹的半径乘以2π。 第一步是通过取半径和2π的乘积来计算轨道的周长。如果不使用计算器,则可以得出π= 3.14。
    • 例如,计算在45秒的时间内轨迹半径为8米的对象的圆周速度。
      • r = 8 m
      • T = 45秒
      • 周长=2πr=〜(2)(3.14)(8 m)= 50.24 m
  3. 用圆周除以运动时间。 为了计算问题中物体的圆周运动速度,我们将周长除以物体的运动时间。
    • 例如:v = / Ť = / 45秒 = 1.12 m / s
      • 物体的圆周运动速度为1.12 m / s。
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忠告

  • 米/秒(m / s)是速度的标准单位。检查距离以米为单位,时间以秒为单位,为了加速,标准单位为米每秒/秒(m / s)。