線速度

線速度

物體上任一點對定軸作圓周運動時的速度稱為“線速度”。它的一般定義是質點(或物體上各點)作曲線運動(包括圓周運動)時所具有的即時速度。它的方向沿運動軌道的切線方向,故又稱切向速度。它是描述作曲線運動的質點運動快慢和方向的物理量。物體上各點作曲線運動時所具有的即時速度,其方向沿運動軌道的切線方向。

基本信息

基本介紹

圓周運動的快慢可以用物體通過的弧長與所用時間的比值來度量。若物體由M向N運動,某時刻t經過A點。為了描述經過A點附近時運動的快慢,可以從此刻開始,取一段很短的時間△t,物體在這段時間內由A運動到B,
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通過的弧長為△L。比值△l/△t反映了物體運動的快慢,叫做線速度,用v表示,即v=△L/△t。
線速度也有平均值和瞬時值之分。如果所取的時間間隔很小很小,這樣得到的就是瞬時線速度。
注意,當△t足夠小時,圓弧AB幾乎成了直線,AB弧的長度與AB線段的長度幾乎沒有差別,此時,△l也就是物體由A到B的位移。因此,這裡的v其實就是直線運動中的瞬時速度,不過現在用來描述圓周運動而已。
線速度是矢量,有大小和方向,做圓周運動的物體,它的線速度方向時刻改變,並始終指向該點的切線方向。

相關公式

在勻速圓周運動中,線速度的大小等於運動質點通過的弧長(S)和通過這段弧長所用的時間(△t)的值。即v=S/△t,也是V=2πR/t,在勻速圓周運動中,線速度的大小雖不改變,但它的方向時刻在改變。它和角速度的關係是v=w*r
當運動質點做圓周運動的同時也做另一種平動時,例如汽車車輪上的某一定點,此時該質點的線速度為做圓周運動的線速度(w*r)與平動運動的速度(v')的矢量之和:v=w*r+v'
v=Δl/Δt

勻速圓周運動

如果物體沿著圓周運動,並且線速度的大小處處相等,這種運動叫做勻速圓周運動。應該注意的是,勻速圓周運動的線速度方向是在時刻變化的,因此它仍然是一種變速運動,這裡的“勻速”是指速率不變。

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