物理 运动学这个公式是怎么来的 什么时候可以用?

作者&投稿:温奔 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
高中物理常用的运动学公式都是怎么推出来~

关于
x
=
v0
t
+
(1/2)
a
t^2
(符号
^2
表示
平方)
这个公式的推导需要用到微积分。对于学过微积分的人而言,推导过程
就如同
1+2=3
一般容易。既然楼主提出了这个问题,所以
楼主应该还没有学过微积分,对吧。
在高中物理阶段,应该学过这样一个基础知识:

v
-
t
的函数图象。则
x=t0,
x
=t,
x轴,以及v-t曲线
四者所围成的图形的面积
就是位移

t0
到t
时间内的位移。若所围成的图形有一部分在x轴下方,则该部分面积取负值,而对于x轴以上部分,其面积取做正值。
对于匀变速直线运动,
v
=
v0
+
at

v
--
t
函数图象,
v
是y轴,t是x轴。
v
--t
图象是一条直线。
v0
是y轴上的截距,且不妨设
v0
>
0。
a
是直线的斜率。不妨假设
a
>
0。
x=0,
x=t,
x轴,以及直线
v=v0+at
所围成的图形是一个
直角梯形。
梯形的高为
t
梯形的上底为
v0
梯形的下底为
v0+at
梯形的面积为
(v0
+
v0
+
at)*t/2
=
v0t
+
(1/2)at^2
因此
位移
S
=
v0t
+
(1/2)at^2
---------------------------------
关于:
V^2
-
V0^2
=
2aS
V
=
V0
+
at
V^2
-
V0^2
=
(V0
+
at)^2
-
V0^2
=
V0^2
+
2*V0*a*t
+
a^2
t^2
-
V0^2
=
2
V0
a
t
+
a^2
t^2
=
2a[V0
t
+
(1/2)
at^2]
=
2aS

关于 x = v0 t + (1/2) a t^2
(符号 ^2 表示 平方)

这个公式的推导需要用到微积分。对于学过微积分的人而言,推导过程 就如同 1+2=3 一般容易。既然楼主提出了这个问题,所以 楼主应该还没有学过微积分,对吧。

在高中物理阶段,应该学过这样一个基础知识:
做 v - t 的函数图象。则 x=t0, x =t, x轴,以及v-t曲线 四者所围成的图形的面积 就是位移 从 t0 到t 时间内的位移。若所围成的图形有一部分在x轴下方,则该部分面积取负值,而对于x轴以上部分,其面积取做正值。

对于匀变速直线运动,
v = v0 + at
做 v -- t 函数图象, v 是y轴,t是x轴。
v --t 图象是一条直线。
v0 是y轴上的截距,且不妨设 v0 > 0。
a 是直线的斜率。不妨假设 a > 0。

x=0, x=t, x轴,以及直线 v=v0+at 所围成的图形是一个 直角梯形。
梯形的高为 t
梯形的上底为 v0
梯形的下底为 v0+at
梯形的面积为 (v0 + v0 + at)*t/2 = v0t + (1/2)at^2

因此 位移 S = v0t + (1/2)at^2

---------------------------------

关于: V^2 - V0^2 = 2aS

V = V0 + at
V^2 - V0^2
= (V0 + at)^2 - V0^2
= V0^2 + 2*V0*a*t + a^2 t^2 - V0^2
= 2 V0 a t + a^2 t^2
= 2a[V0 t + (1/2) at^2]
= 2aS

运动物体的位移可用平均速度与时间的乘积来表示。对于匀变速运动,其平均速度可以表示为(v0+v)/2,就是初速度和末速度的平均值。当末速度为0时,其平均速度就是v0/2

匀加速或匀减速直线运动 根据vt图像得来

初速度为零,匀加速直线运动

竖直上抛,初速度为v,末速度为0,平均速度v/2,所以x=vt/2


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