平均速度和平均速率_平均速度和平均速率的区别


在物理学中,我们通过比对物体在特定时间内所经历的位移与其所用时间,来理解物体运动的快慢,这就是所谓的速度(velocity)。

【注意事项】

① 速度这一概念通常以字母v来表示。

② 若在时间间隔Δt内,物体的位移为Δs,其速度则可表示为Δs/Δt。

③ 这里所提的速度概念与初中所学的有所不同,需注意区分。

④ 国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号表示为m/s或m·s^-1。

⑤ 速度不仅具有大小,而且具有方向,这个方向与位移的方向是一致的。

根据Δs/Δt计算得出的速度,代表的是物体在时间△t内的平均运动快慢程度,我们称之为平均速度(average velocity)。

【注意事项】

① 物体在某一段时间内的运动快慢通常会有所变化,除匀速直线运动外。

② 提及的速度概念与初中所学之平均速率有所不同,后者是通过路程与时间的比值得出。

当时间间隔△t非常短时,我们称Δs/Δt为物体在时刻t的瞬时速度(instantaneous velocity)。

【通过极限法定义瞬时速度】

我们用从时刻t到t+△t的一小段时间内的平均速度来近似代替时刻t时物体的速度。若△t取得足够小,那么在这一小段时间内,物体运动速度的差异将不会太大。

【注意事项】

① 匀速直线运动是指瞬时速度保持恒定的运动。在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度数值相等。

② 瞬时速度的大小我们通常称之为速率(speed)。

③ 在日常生活中所提到的“速度”,有时实际上是指速率。

例如,汽车速度计所显示的数字,其实代表的是汽车的速率,因为它并未显示出车辆的运动方向。

通过实测数据所描绘出的点,我们可以直观地展示物体运动速度随时间的变化情况。首先用点来实际表示数据,若觉得折线过于突兀,则改用平滑的曲线来连接这些点,这样更能反映速度的连续变化。