v-t图像
一、什么是v-t图像
运动的物体每个时刻除了有对应的位置以外,还有对应的瞬时速度。
我们将物体每个时刻和对应的瞬时速度记录下来,就形成了图像。
图像直观地反应了物体的速度的变化,但是不能直观地反映出物体的位移,将图像还原为运动图像需要更多的想象。
二、如何读v-t图像
图像中我们可以获取的信息有速度、速度变化量、加速度和位移。
图像无法读出物体运动的初始位置,需要额外补充。这点需要注意。
1、读取瞬时速度
图像记录了每个时刻的速度信息,读时刻的纵坐标可以直接读出t时刻速度。
速度是矢量,要注意这个这个矢量在图像中是怎么体现出来的。我们从时间轴上的点指向图像上对应的点,就得到了这一时刻的速度矢量。
当图像位于轴上方,意味着速度为正,箭头朝上,物体在坐标系中朝正方向运动。
当图像位于轴下方,意味着速度为负,箭头朝下,物体在坐标系中朝负方向运动。
注意图像与轴的交点,这个交点代表着速度正负的临界点,也是物体的运动方向发生改变的点。
2、看速度的变化
我们多取几个时刻的速度矢量,观察箭头的长短变化就可以看出速度的变化了。
3、读取速度变化量
速度变化,我们直接读出、时刻的速度值,用即可求得速度变化量,这个值有正有负,表示的是速度变化的方向。
如果在图像上将这个矢量表示出来,是轴上由指向的有向线段。
在运动示意图中,则是将两个位置的运动物体重合后,由的箭头尖指向的箭头尖的有向线段。
4、读取平均加速度
平均加速度是物体的速度从变为的平均变化率,我们用速度变化量除以变化的时间即可求得。
在图像中,这个变化率是和两个时刻对应点的连线斜率。
5、读取瞬时加速度
和图像中的瞬时速度是图像的切线斜率类似,图像中瞬时加速度是切线斜率。
6、v-t图像中的位移
图像中位移的推导:
v-t图像读位移:
v-t图像中很容求出瞬时速度,反而平均速度不是很好求。
我们可以先求出位移以后,再用来求平均速度。