📜  速度 - 时间图

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:54:17.701000             🧑  作者: Mango

速度 - 时间图

任何包含动能的东西都处于某种运动中,无论是一维、二维、旋转运动等。动能负责运动,众所周知,任何物体的运动都是由于某种原因而发生的。外力,物体中存在的惯性不允许它们自己移动或停止,因此,需要一些外力来为物体提供一些动能,而提供能量本身就表明物体具有一定的速度。运动中的物体可以有几种类型的速度,用图形来解释速度的特性更容易。

物体的速度

物体的速度可以定义为位移的变化率,也可以定义为根据给定参考系相对于时间的物体位置的变化。物体的速度是一个向量,也就是说。速度既有大小又有方向,这就是它与速度的不同之处,因为物体的速度不包含方向。

SI unit m/sec
symbol
dimensionLT-1

示例 1:Tinkesh 在 30 分钟内从他的办公室步行到他家,从办公室到家的位移为 2 公里。找出 Tinkesh 行走的恒定速度的值?

解决方案:

示例 2:两个物体以 20m/sec 和 40m/sec 的速度移动,以便到达距离两个物体起点 8000 米的同一目的地。找出两个对象所用的时间。

解决方案:

速度-时间图

速度-时间图在学习任何物体的运动时非常重要,该图讲述了物体的加速度。根据不同类型的速度,例如,一个物体可能具有恒定的速度、增加的速度或减少的速度,可以很容易地确定该物体是在加速、减速还是根本不加速。

案例 1:等速(无加速)

当物体的运动速度相同时,初速度和终速度保持不变,物体会有一定的初速度,不能有零初速度,得到的速度-时间图的斜率是恒定的。恒定斜率表示物体的加速度没有增加或没有减少。因此,在这种情况下,物体的加速度为零。

在下图中,x 轴代表时间,y 轴代表速度。加速度为零,因此,运动方程在这里不适用,上面给出的简单公式用于找出物体的速度。

案例 2:增加速度(恒定加速度)

当物体的速度在整个运动过程中不断增加时,最终速度变得大于初始速度,在这种情况下,初始速度也可以为零,因为物体不断增加其速度。在这种情况下获得的速度-时间图的斜率本质上是增加的,增加的斜率表明物体处于恒定加速度。

图表上的 x 轴代表时间,y 轴代表速度。运动方程适用于找出运动中物体的参数,因为方程适用于经历恒定加速度的物体。

案例 3:增加速度变化率(增加加速度)

当速度的变化率在整个运动过程中不断增加时,最终速度将远大于初始速度,在这种情况下,初始速度也可以为零,因为物体的加速度每秒都在以一定的速度增加。在这种情况下,速度-时间图的斜率将采用曲线的形式,斜率中的曲线表明身体具有增加/减少的加速度。

图表上的 x 轴代表时间,y 轴代表速度。图中任意点的斜率将给出该点的加速度值。

示例问题

问题 1:画出一个物体的图形,该物体以 20m/sec 的速度开始,在 T=10 秒时最终速度变为 0m/sec。该物体在本质上正在减速。

回答:

问题 2:一个初速为 15m/sec 的物体正在减速并最终在 T=20 秒时停止,求该物体所覆盖的位移。

解决方案:

问题 3:求物体的加速度,它本质上是恒定的,物体的速度曲线如下图所示。

回答:

问题 4:Alakh 决定骑 10 分钟的短途自行车。他以 2 m/sec2 的恒定加速度骑行,在骑行结束时,Alakh 的自行车的速度是多少?

解决方案: