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就现实的情形说,d=5t这个运动法则,明明指出运动所经过的路程(比如用米做单位)总是运动所经过的时间(比如用分钟做单位)的五倍。
一分钟你的弟弟在地上爬五米,两分钟便爬了十米,所以,他的速度总是等于每分钟五米。
再另外举一个简单的运动法则来做例,不过它的计算却没有前一个例子简便。
假如有一种运动,它的法则是:
依照这个法则,时间用秒做单位,空间用米做单位。
那么,在2秒钟的结尾,它所经过的空间应当是4米;在3秒钟的结尾,应当是9米……照样推下去,米的数目总是秒数的平方。
所以在10秒钟的结尾,所经过的空间便是100米。
还是用空间对于时间的诱导函数来计算这运动的速度吧!
为了找出诱导函数来,在时间t的任一刹那,设想这时间增加了很小一点儿Δt。
在这Δt很小的一刹那当中,运动所经过的距离e也加上很小的一点儿Δe。
从(1)式我们可以得出:
现在,我们就可以从这个式子中求出Δe和时间t的关系了。
在(2)式里面,两边都减去e,便得:
&2,将这个值代进去:
到了这里,我们将式子的右边简化。
这,第一步就非将括号去掉不可。
朋友!
你也许忘掉了吧?我问你,(t+Δt)2去掉括号应当等于什么?想不上来吗?我告诉你,它应当是:
所以(3)式又可以照下面的样子写:
式子的右边有两个t2,一个正一个负恰好消去,式子也更简单些:
接着就来找平均速度?e?t,应当将Δt去除(4)式的两边:
现在再把式子右边的两项中分子和分母的公因数Δt抵消,只剩下:
倘若我们所取的Δt真是小得难以形容,简直几乎就和零一样,这就可以得出平均速度的极限:
于是,我们就知道在t刹那时,速度v和时间t的关系是:
你把这个结果和前一个例子的结果比较一下,你总可以看出它们俩有些不一样吧!
最明显的,就是前一个例子的v总是5,和t没有一点儿关系。
这里却没有那么简单,速度总是时间t的两倍。
所以恰在第一秒的间隔,速度是2米,但恰在第二秒的一刹那,却是4米了。
这样推下去,每一刹那的速度都不同,所以这种运动不是等速的。
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