FHSST 物理學/直線運動/速度和速度

速度和速度

讓我們花點時間回顧一下速度和速度的定義，看看下面的例項

習題 23 速度和速度

問題：一位騎車者在 10 秒內從 A 點經過 B 點到達 C 點。計算他的速度和速度。

答案

步驟 1 

分析問題以確定已知條件。問題明確給出

• A 點和 B 點之間的距離
• B 點和 C 點之間的距離
• 騎車者從 A 點經過 B 點到達 C 點的總時間

所有單位都正確！

步驟 2 

要求什麼？要求我們計算騎車者的平均速度和平均速度。

他的速度 - 一個標量 - 將是

${\begin{matrix}v&=&{\frac {s}{t}}\\&=&{\frac {30m+40m}{10s}}\\&=&7{\frac {m}{s}}\end{matrix}}$

由於速度是一個向量，我們首先需要找到騎車者的合位移。他的速度將是

${\begin{matrix}{\overrightarrow {v}}={\frac {\overrightarrow {s}}{t}}\end{matrix}}$

總位移是從 A 點到 C 點的向量，這僅僅是兩個位移向量的合向量，即

${\begin{matrix}{\overrightarrow {s}}={\overrightarrow {AC}}={\overrightarrow {AB}}+{\overrightarrow {BC}}\end{matrix}}$

使用 勾股定理

${\begin{matrix}{\overrightarrow {s}}&=&{\sqrt {{(30m)}^{2}+{(40m)}^{2}}}\\&=&50m\ in\ the\ direction\ from\ A\ to\ C\end{matrix}}$

∴

${\begin{matrix}{\overrightarrow {v}}&=&{\frac {50\ {\mbox{m}}}{10\ {\mbox{s}}}}\\&=&5\ {\frac {\mbox{m}}{\mbox{s}}}\ in\ the\ direction\ from\ A\ to\ C\end{matrix}}$

---

對於這位騎車者來說，他的速度與他的速度不同，因為他的運動方向發生了變化。如果騎車者直接從 A 點到 C 點行駛，不經過 B 點，他的速度將是

${\begin{matrix}v&=&{\frac {50m}{10s}}\\&=&5{\frac {m}{s}}\end{matrix}}$

他的速度將是

${\begin{matrix}{\overrightarrow {v}}&=&{\frac {50m}{10s}}\\&=&5{\frac {m}{s}}\ in\ the\ direction\ from\ A\ to\ C\end{matrix}}$

在這種情況下，騎腳踏車的人沒有改變方向（即他沿著直線行駛），速度和速度的大小相同。這是直線運動的定義原則。

重要

對於沿直線運動，速度和速度的大小相同，距離和位移的大小也相同。