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物理其实很简单――第二章 运动学
速度-时间关系
vv0at,是匀变速直线运动的速度-时间关系,也可以称之为速度-时间函数,简称
速度(而不是速率)公式。关于这个公式,我们可以进行以下两个方面的探讨:
1. 公式的推导: 由加速度的定义式 a
vv0
整理即可得出 vv0at t
2
事实上,只要懂得了加速度的含义,这个公式就很好理解了,若加速度是2m/s,意思就是我们这个物体的速度每秒增加2m/s,也就是说加速度是单位时间内速度的变化量,那
vv0at,么at就是t时间内速度的变化量,再加上初速度v0,当然就等于末速度了,即:
很好理解。当然如果是匀加速直线运动,加速度取正值,若是做匀减速直线运动,加速度则取负值。
生活中也有类似的例子,有个小女孩在操场跳绳,兜中的糖块不住的往出掉,每秒往出掉2块,她兜中的糖块越来越少,而且是均匀的减小,糖块减小的速度总是2块/秒,或者说糖块增加的速度总是-2块/秒。不难看出,3秒时间内糖块共减小6块,若原来有10块,现在兜中当然还剩4块了。
2.
vv0at公式中的v是速度,而不是速率。
2
例如,有物体做匀减速直线运动,初速度为30 m/s,加速度为-10 m/s,也就是说物体的速度每秒增加-10 m/s,代入速度公式即可求得它在1、3、5秒末的瞬时速度分别为:
v1v0at130m/s(10m/s2)1s20m/s v3v0at330m/s(10m/s2)3s0 v5v0at530m/s(10m/s2)5s-20m/s
当然也可以口算,每秒物体的速度增加-10 m/s,或者说它的速度每秒减小10 m/s,初速度为30 m/s,所以1s秒末的速度就等于20 m/s;每秒物体的速度增加-10 m/s,3 s增加-30 m/s,初速度为30 m/s,所以3 s末速度为0;每秒物体的速度增加-10 m/s,5 s增加-50 m/s,初速度为30 m/s,所以3末速度为-20 m/s。
同学们看出来了没有,5 s末和2 s末的速度大小相等一正一负,实际上就是方向相反,可见公式中的v算出来是一个带有正负号的数值,它的绝对值表示末速度的大小,正负号表
物理其实很简单――第二章 运动学
示末速度的方向,正号表示与初速度方向相同,负号则相反。所以说vv0at是速度公式而不是速率公式。你听明白了没有?
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