本文解释了物理学中的线速度。因此,您将了解如何计算线速度、线速度和角速度之间的关系,以及逐步解决的练习。
什么是线速度?
线速度是运动物体的位置相对于时间的变化。在圆周运动中,线速度是运动物体在某一时刻的速度,因此,线速度与圆周运动的路径相切。
线速度的符号是字母v,虽然也可以用符号v表示,因为它也可以称为切向速度。
线速度是始终与执行圆周运动的移动体的轨迹相切的矢量。同样,如果线速度恒定,则为匀速圆周运动,如果线速度可变,则为变圆周运动。
线速度公式
平均线速度等于线性位移 (Δs) 除以经过的时间间隔 (Δt)。因此,要计算平均线速度,必须将最终位置与初始位置之间的差除以最终时刻与初始时刻之间的差(v = Δs/Δt)。
因此,计算圆形轨迹上两个位置之间的平均线速度的公式为:
金子:
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是平均线速度。
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是线性平移。
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是时间变化。
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是最终位置。
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是起始位置。
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是最后时刻了。
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是初始时刻。
线速度以长度单位除以时间单位来表示。因此,国际制中线速度的单位是米除以秒(m/s)。
线速度和角速度
在本节中,我们将了解线速度和角速度之间的关系,因为描述圆周运动的物体的线速度也可以根据角速度计算出来。
线速度和角速度在数学上是相关的,特别是线速度和角速度具有线性关系。因为线速度等于角速度乘以圆周运动路径的半径。
因此,线速度与角速度的关系公式如下:
金子:
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是线速度。
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是角速度。
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是旋转运动路径的半径。
➤参见:角速度的概念
线速度计算示例
最后,为了理解线速度的概念及其计算方式,我们将看到一个具体的例子,在这个例子中我们找到了这种类型的速度。
- 移动设备遵循一条半径为 7 m 的匀速圆周运动轨迹。如果物体的角速度是1.5 rad/s,那么它的线速度是多少?
要找到匀速圆周运动的移动体的线速度,只需应用上面的公式:
在这种情况下,问题陈述已经为我们提供了所需的所有数据,因此我们将这些值代入公式并计算线速度: