关于匀变速运动的探讨
2017-10-09裴祥雨
科学家 2017年17期
关键词:应用
裴祥雨
摘 要 匀变速运动,顾名思义,是一种速度的变化量恒定,即加速度(矢量)不变的运动。其速度的大小和方向可以变化,如果加速度的方向与初速度的方向不同,所研究的可视为质点的物体就会做曲线运动,相反则作直线运动。此类运动重在一个“匀”字,其便是规律所在,若同学们寻找到规律,便可快速高效解题。
关键词 匀变速运动;应用;规律
中图分类号 O4 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)17-0043-02
在高中物理学习的过程中,我们首先学习了运动学,并且先研究了直线运动,后探索了曲线运动,匀变速直线运动则涉及到这两部分的内容。质点、矢量、平行四边形定则以及数学公式,都是解答此类问题和研究此类运动不可缺少的工具。
1 公式证明
1.1 平均速度等于这于这段时间内速度的平均值
首先,可以考虑特殊情况,如果初速度v0与加速度a的方向在同一直线上时,经历了时间t,则末速度vt=v0+at(加速度a与速度方向相同则为正,相反则为负),t时间内的位移x=v0*t+?at?,平均速度为x/t=v0+?at,中间时刻的速度为(v0+v0+at)/2=v0+?at,即可证明公式。
再由特殊情况到一般情况,如图1所示,我们不妨设匀变速运动的初速度为v0,加速度为a,初速度v0与加速度a的夹角为θ。那么经过时间t后,设末速度为vt,所走过的位移为x,具体关系情况可以按照图1来观察,然后进行计算:
综上所述,所推公式得证。
1.2 中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度
首先还是来看特殊情况,我们已经计算了一段时间内的平均速度,vt=x/t=v0+?at,那么中间时刻的速度就是v2=vo+a*?t,由此可以看出vt=v2,所推公式即可……p>
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