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瞬时速度怎么求例题

来源 :华课网校 2024-08-02 23:49:43

瞬时速度是物体在某一时刻的瞬时速率,也就是在瞬间所达到的速度。计算瞬时速度的公式为:v = lim Δt → 0 Δx / Δt,其中 v 表示瞬时速度,Δx 表示物体在一段时间内移动的距离,Δt 表示时间间隔。

考虑以下例子:一辆汽车以匀加速度行驶,它在时刻 t=0 时的速度为 0m/s,经过 5 秒后速度为 15m/s。求在 t=3 秒的时候汽车的瞬时速度。

首先,我们需要计算汽车在 t=0 时刻到 t=3 时刻的平均速度。汽车在这段时间内行驶的距离为 Δx = 1/2 at²,其中 a 表示汽车的加速度,由于题目中没有给出加速度的具体数值,我们假设它为 3m/s²。因此,汽车在这段时间内行驶的距离为 Δx = 1/2 × 3 × 3² = 13.5m。

汽车在 t=0 时刻的速度为 0m/s,经过 3 秒后,汽车的速度为 9m/s。因此,汽车在这段时间内的平均速度为 v = Δx / Δt = 13.5 / 3 = 4.5m/s。

接下来,我们可以通过计算瞬时速度的公式来求出汽车在 t=3 秒时的瞬时速度。由于瞬时速度是在瞬间所达到的速度,我们需要让时间间隔 Δt 趋近于 0。因此,我们可以取一个非常小的时间间隔,比如 0.001 秒。此时,汽车行驶的距离可以近似为 Δx = 1/2 at² = 1/2 × 3 × (3 + 0.001)² - 1/2 × 3 × 3² = 13.5035m。因此,汽车在 t=3 秒时的瞬时速度为 v = Δx / Δt = (13.5035 - 13.5) / 0.001 ≈ 35m/s。

综上所述,汽车在 t=3 秒时的瞬时速度为约为 35m/s。

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