Question

瞬时速度为什么用位移除以时间

Answer 1

问：瞬时速度为什么用位移除以时间

问：在物体不做单向直线运动时，位移的长度比路程小，那么这时的瞬时速度为什么会在路程的那段路上，而且还要用位移除以时间？

答：当物体不做单向直线运动时，它可能有复杂的运动路径，包括曲线、弧线或往返运动等。在这种情况下，位移的长度可能比路程小，因为位移仅考虑了起点和终点之间的直线距离。瞬时速度是指物体在某一瞬间的瞬时运动状态，通常用位移除以时间来计算。即使在复杂运动中，我们仍然可以使用瞬时速度来描述物体在某一时刻的运动情况。这是因为瞬时速度反映了物体在单位时间内所发生的位移变化。使用位移来计算瞬时速度是因为位移是物体位置的变化量，而速度正是描述位置变化随时间的变化率。通过将位移除以时间，我们能够得到在某一时刻物体的瞬时速度。尽管在复杂运动过程中，位移可能不完全覆盖整个路程，但我们仍然可以利用位移与对应时间的比值来计算瞬时速度，并从中了解物体在某一时刻的运动特征。

问：那某一时刻的瞬时速度大小与瞬时速率相同是为什么，路程和位移大小不一样啊？

答：在某一时刻的瞬时速度大小与瞬时速率相同是因为它们都是描述物体在该时刻的快慢程度，即单位时间内移动的距离。无论是瞬时速度还是瞬时速率，它们都表示物体在一个极小时间间隔内所移动的距离。路程和位移大小不一样的原因是它们所涉及的范围不同。路程是从起点到终点之间实际所经过的全程距离，它可以是一个曲线或弯曲路径。而位移是指物体位置的变化量，是从起点到终点的直线距离。有时候，物体的运动路径并不是直线，所以路程会包含额外的距离，但位移仅关注起点和终点之间的直线距离。瞬时速度和瞬时速率关注的是物体在某一时刻的速度大小，不考虑具体路径。因此，在某一时刻，无论是瞬时速度还是瞬时速率，它们都只关注该时刻的速度大小，并不受路径的影响。因此，瞬时速度大小与瞬时速率相同，它们都描述了物体在某一时刻的快慢程度。