在我們之前講到力、功等內容時,速度、路程、位移都略有涉及,但我們並沒有系統的總結過這塊內容,將在本篇進行詳細總結,希望大家熟練了解這些物理量,並能夠在遇到相關物理量時,能迅速記起它的要點。本篇主要總結路程、位移、距離;角速度、線速度、瞬時速度、平均速率;質量、體積;加速度。
在詳細介紹這些量之前,我們先介紹矢量和標量-矢量有大小和方向、標量僅有大小。矢量的幾何運算遵循平行四邊形原則,比如力、速度、加速度、位移等;標量遵循代數幾何的計算法則,可直接求和,比如質量、密度、功、體積等。對於中學物理中出現的物理量,它們是標量還是矢量,要熟記心中。
再來看我們最初說的幾個物理量,可以知道距離、路程和位移是一類名詞,它們都是用來衡量物體運動的長度單位,但所衡量的標準又有所不同。路程即是物體實際運動軌跡的長度,是標量,通常用S來表示。位移是物體由初始位置到終點位置的有向線段,是直線距離,也用S表示,是一個矢量。距離嚴格來說並不是物理學上的詞,是在生活中常用的一個詞,相當於物理學中的路程。
速度、線速度、角速度、瞬時速度、平均速率是一類詞,它們是描述物體運動快慢的物理量。其中速度、線速度、角速度、瞬時速度均是矢量;只有平均速度是一個標量,其計算方式為v=S/t(S為路程,t為所需時間)。速度我們之前詳細介紹過,在此不再贅述。線速度、角速度主要出現在高中階段的天體運動過程中,我們在進行物理研究時將地球、太陽、月球等都假設為一個規則球形物體,地球圍繞太陽旋轉的運動可以稱為圓周運動,物體每一時刻圓周運動的速度稱為線速度,角速度是將距離換位角度,兩者之間有關係v=wr(v為線速度、w為角速度、r為圓周運動半徑)。瞬時速率:在某一時刻某一位置時間差趨於零時,平均速度的極限值,是矢量。
質量和體積是物質的屬性,其中質量是物質的固有屬性,不會隨物質形狀、狀態的改變而變化,例如同樣的水裝在瓶子裡和裝在杯子裡的質量是相等的;體積則會隨著物體狀態的變化而變化,同樣的水固態時的體積和液態時的體積就不一致,很常見的一個現象是,礦泉水結冰後會撐大礦泉水瓶,就是結冰的過程中,水的體積變大。
加速度我們也在前面介紹過,在此處再補充兩點a和v的關係:第一點,a與v同向,物體做加速運動,當a減小時,v增大的越來越慢,直到a減小到0,物體的速度不再增加。第二點,a與v反向,物體做減速運動,當a減小時,v減小的越來越慢,直到a減小至0,物體靜止或速度不再改變。以上為本人觀點,如有錯誤,多謝指出!