速度与速度的区别


简介

物体速度和速度的相似之处在于运动和在特定时间内相对于先前位置的位移。这两个粒子的 SI 单位都是 m/s,即米每秒。速度和速度都取决于所覆盖的距离、所花费的总时间和运动方向。在这两个方面也可以看到差异。速度和速度的测量单位是米/秒。

什么是速度?


图 1:速度和速度

速度是指物体在特定时间段内所覆盖的总距离。缺乏不同的方向分量指的是标量。为了测量物体的平均速度,需要依靠其行进的距离。它也被称为物体的快速性和距离变化率。速度在任何情况下都可能为零,并且物体的速度永远不会为负。速度的公式为平均速度 = 行进总距离 / 所用时间(Xu 等人,2020)。

例如,当一辆汽车与一辆自行车并排同时行驶时,则在特定时间内车辆行驶的总距离的速度由车辆计算。

什么是速度?


图 2:速度

速度是指物体在改变位置速率的同时所具有的方向意识。它属于矢量量,既有大小又有方向。速度通过速度差与时间差来测量。它可以用公式平均速度 = 位移 / 所用时间来计算。速度可以为零、负数或正数。例如,行驶的汽车在行驶一段距离后返回其初始位置,则汽车的速度将为零。

速度是关于物体以相同方向行驶的速度(Xu 等人,2020)。测量速度的公式为 $\mathrm{v\:=\:\Delta \:x\:/\Delta\:t\:}$,其中 v 代表速度,$\mathrm{\Delta \:x\:}$ 表示物体的位移,$\mathrm{\Delta \:t\:}$ 表示到达时间。

不同类型的速度

速度可以分为几类,如瞬时速度、平均速度、合理速度和切向速度。瞬时速度是指瞬时速度。它可以用公式 $\mathrm{V=|v|\:=\:|dr/dt|}$ 来测量。

平均速度与前者不同,它指的是物体在特定时间内所覆盖的总距离。

转速是指物体在特定时间单位内旋转的次数。

切向速度是指沿圆形路径移动的物体的速度(Ivanov 等人,2019)。此速度的公式为 $\mathrm{Tangential\:Speed\:=\:rotational\:speed\:*\:radial\:distance\:or\:v\:=\:r \omega\:}$,其中 v 代表切向速度,r 代表转速,$\mathrm{\omega}$ 代表径向距离。其他类型的速度包括匀速和非匀速。

不同类型的速度

速度讨论物体的运动,这有助于根据方向和速度计算物体的运动。它被定义为矢量量,表示方向和速度。以下是列出的速度类型:

  • 恒定速度 - 具有恒定速度的物体在方向或速度上不会发生变化。唯一有资格以恒定速度旋转的物体是那些以最高速度沿直线移动的物体(Sauerheber & McCallum,2020)。太阳系外星际空间中的物质不受外部力的影响。

  • 变化速度 - 物体速度的变化被计算为加速度。方向和速度不断变化的物体正在加速(Sciencing,2022)。太阳系内的行星和小行星是速度变化的物体的例子,因为方向或速度受重力的影响。


    图 3:速度、加速度和位置的运动图

    上图描述了运动物体的过程。在相同的时间间隔内,物体的位移、加速度和速度都进行了绘图,每个图表的形状都以可预测且特定的方式相关。

  • 瞬时速度 - 它是展示物体在特定时间点改变其方向或速度的速度的过程。它通过将用于计算加速度的时间最小化到少量来理解,以至于物体在该时间段内不会移动。

  • 终端速度 - 它主要用于讨论物体在空气中自由落体的运动。物体在真空中落到地面可能会持续加速,直到它们到达地面。由于空气阻力的增加,物体在空气中下落可能会停止移动(Lanzilao & Meyers,2022)。空气阻力等于重力引起的加速度的某个点被定义为终端速度。

速度与速度的区别

速度 速度
它是标量。 它是矢量。
它被描述为距离变化率。 它被描述为位移变化率。
它定量地测量任何东西移动的速度。 它说明物体或身体的运动方向。
不可能获得负值。 有可能得到零。
它是物体速度的主要指标。 它指示物体速度的位置。

表 1:速度和速度的区别

结论

速度计算在机械物理学中是一种极其重要的应用。它通常表示为矢量量,即物体在特定方向上运动的速度。标量项定义了速度值的绝对大小,而矢量则表示运动速度。速度是物体在特定时间内所覆盖的距离,与行进距离无关。方向分量的缺乏意味着它是标量。计算速度很容易,即行进的总距离除以行进所需的总时间。

常见问题

Q1. 什么是平均速度?

位置相对于时间的变化率称为速度。在强调与平均速度的区别时,它也被称为恒定速度。公式表示为 $\mathrm{v = \frac{\Delta x}{\Delta t}}$。

Q2. 速度和速度的例子是什么?

假设一条狗以每小时 10 公里的速度奔跑,这表示速度。但是,考虑以特定方向奔跑就是速度。

Q3. 速度和速度的 SI 单位是什么?

速度的 SI 单位是米每秒。速度的单位与速度的单位相同。

Q4. 速度-时间图的主要目的是什么?

速度-时间图用于说明物体持续的加速度。它也称为速度时间图。

更新于: 2022-10-13

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