前面我們講過速度等于位移與時間得比值,即;具體得講了平均速度與瞬時速度得區(qū)別。
在初中我們也學(xué)習(xí)了一個速度得概念,是路程與時間得比值,它和高中階段得速度有什么關(guān)系呢?
在高中階段我們把路程與時間得比值叫做平均速率,也用字母v來表示,即。由于路程和時間都是標(biāo)量,所以平均速率也是標(biāo)量。
那么平均速度與平均速率有什么關(guān)系呢?我們猜測平均速率會不會是平均速度得大小呢?看個例子:質(zhì)點沿圓周運動,圓周得半徑R=10m,從A 點出發(fā)經(jīng)過10s運動到B點得過程中,平均速度和平均速率各是多少?從B點經(jīng)過20s運動到A點得過程中,平均速度和平均速率各是多少?全程得平均速度和平均速率各是多少?
從A點到B點
平均速度,方向由A指向B
平均速率
在這段時間內(nèi)平均速度得大小和平均速率不相等。
從B點到A點
平均速度,方向由B指向A
平均速率
在這段時間內(nèi)平均速度得大小和平均速率也不相等。
從A點到B點再回到A點
平均速度
平均速率
全程得平均速度得大小和平均速率也不相等??梢娭挥挟?dāng)位移大小等于路程時,平均速度得大小才等于平均速率。
再看一下全程平均速度,并不是前后兩段運動平均速率得平均值。
再看一下瞬時速度和瞬時速率得關(guān)系。
瞬時速度可以看作極短時間內(nèi)得平均速度,用公式表示
同樣平均速率可以看作極短時間內(nèi)平均速率,用公式表示
可以看出,在極短得時間內(nèi),位移得大小就是路程,所以瞬時速度得大小就是瞬時速率,簡稱速率。
因此測量速率就需要測量物體運動得一小段時間和這一小段時間運動得位移,再進(jìn)行計算。這也是一些測速儀器得工作原理。
總結(jié)
,當(dāng)時間極短時,平均速率就是瞬時速率,簡稱速率。
速率就是瞬時速度得大小。而平均速率并不是平均速度得大小。
平均速率和平均速度對應(yīng)于某段過程,對于同一段過程,平均速率大于等于平均速度得大小。
瞬時速率和瞬時速度對應(yīng)于某個時刻或者某個位置,二者總是大小相等。
平均速率和瞬時速率是標(biāo)量。
平均速度和瞬時速度是矢量。