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路程和位移怎么用,一个滑冰运动员在环形冰道(半径为100m)上滑了半圈。该运动员所滑过的路程,是这个半圆轨迹的长度,即100πm,而位移的大小是这个半圆的直径,即2*100m,位移的方向从起始点,指向终点
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什么是速度和速率,"速率(speed)是路程随时间的变化,是个标量,没有方向。
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速度(velocity)是位移随时间的变化,是个矢量,其方向跟位移的方向相同。"
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为什么要学速度和速率,运动里物体的移动,都是发生在两个时间点之间的。移动的变化量就像之前提到,可以以路程和位移两种方式来描述。而移动相对于时间的变化率同样可以以速率和速度两种方式来描述。速率是路程在单位时间的变化率,也就是轨迹的长度除以时间,是一个标量。速度则是位移在单位时间的变化率,是一个矢量,其大小是位置变化的直线长度除以时间,其方向与位移的方向一致。
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速度和速率是怎么回事,"速率着重于物体沿着轨迹运动的快慢
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而速度不关心中间的的轨迹,着重于物体在从一个位置到另一个位置运动的效率,并且速度是一个矢量,包含了运动的方向。
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比如物体从旧位置A,绕了半圈来到新位置B,用时为t,它的速率就是路程,即半圆的周长除以t,而速度是位移,即半圆的直径除以t,方向从位置A指向位置B
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如果物体从A点做了一个圆周运动,又回到A点,它的速率是用经过的路程,即圆的周长除以t,而速度为0,因为初始位置跟结束位置重合,没有位移发生"
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什么是运动学,描述物体的位置和运动
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为什么要学运动学,"如果想要理解,预测和运用力学,首先得能够描述位置和运动"
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什么是参考系,以参照物为原点建立的坐标系,叫做参考系
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为什么要学参考系,因为物体的位置和运动是相对的,所以在描述的时候需要定义参考系
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参考系是怎么回事,定义了参考系,就可以描述物体随着时间,相对于参照物,位置的变化。
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参考系怎么用,"妈妈站在家门口,看着爸爸开车带着儿子远去。
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1.以妈妈为参照物建立一维参考系,妈妈的坐标为(0),观察儿子的位置坐标,(1), (2), (3)... 会发现儿子的坐标距离妈妈的坐标越来越远,即儿子相对于妈妈的位置越来越远。
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2.以爸爸为参照物建立一维参考系,爸爸的坐标为(0),会发现儿子的位置坐标一直也是(0),没有变化。也就是儿子相对于爸爸静止。
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3.(引申)在妈妈的参考系里,爸爸的参考系本身就在运动,爸爸参考系的运动状态跟儿子的运动状态一致,所以在爸爸的参考系里,儿子是静止的。"
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什么是质点假设,"描述物体的位置和运动时,为了不考虑复杂的形状和大小,将其简化成一个点来描述"
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为什么要学质点假设,因为要描述物体上每一个点的运动非常困难,几乎做不到,而且在绝大部分情况下也没有这个必要,所以用质点来描述一个物体的位置和运动,会大幅简化描述的难度,且能达到一样的效果
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质点假设是怎么回事,"从远处观察一个物体的运动,当只关心这个物体整体的位置,速度等运动状态的时候,就可以把它抽象成一个质点,用这个质点来描述物体的运动状态。
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质点,是有质量的点,质量之所以不能忽略是因为质量会影响物体的运动状态,比如用同样的力气推动一只蚂蚁和一头大象,蚂蚁会被推走很远,而大象却纹丝不动。"
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质点假设怎么用,比方说观察一个人跑步,当我们只关注这个人速度和位置的时候,换句话说,不关心他的胳膊腿怎么动,头发怎么甩,血液怎么流等等细节,我们就可以把这个人抽象成一个质点,忽略他的大小跟形状。这个点的位置,运动的快慢,就代表了这个人的位置,运动的快慢。
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质点假设有什么局限性,"1.物体的运动尺寸不是远远大于自身的尺寸的时候,物体就不可以被当作是质点
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2.质点假设仅研究的是物体作为整体的运动,其他的场景会有不同的抽象方式,比方说水流,空气等这些流体就不能用质点来抽象,或者说陀螺的旋转也不能用质点来研究等等。"
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什么是路程和位移,"路程描述的是物体运动轨迹的长度。路程是一个没有方向的量,也叫标量。
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位移描述的是物体位置的改变。位移是一个既有大小又有方向的量,也叫做矢量。"
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为什么要学路程和位移,"路程更注重运动的过程,位移更注重运动的结果,描述运动时,两个同样重要"
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路程和位移是怎么回事,"物体运动的轨迹可以错综复杂,所以有长度,但是没有一个单一的方向。位移描述的是两个点之间的变化,所以既包含了位置改变的大小,又包含了方向。
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比如物体从旧位置A,绕了半圈来到新位置B,路程就是这个半圆的周长,而位移则是B相对于A位置的改变,其大小是从A点到B点的直线距离,方向是从起始位置A指向B。
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如果物体从A点做了一个圆周运动,又回到A点,路程是整个圆的周长,而位移为0,表示没有发生位置的改变。
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马拉松比赛中,参赛选手会用工具记录自己实际跑过的路程,以此来调整自己的配速、能量补给和比赛策略等。如果没有路程这个指标,他们就不知道怎么采取相应的步骤。
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导弹发射系统里面,位移是一个很重要的参数,不管导弹实际走的路径如何,系统必须不断更新导弹和目标之间的位移,以确保能正确打击目标。"
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