理论上,任何物体的速度都不可能一直保持不变 。我们所说的匀速运动(包含直线运动和圆周运动),都仅仅是理论模型 。实际的运动都会由于种种原因 , 速度无法始终保持不变 。这一切得从根源说起 。物理就是这样,只有基本概念清晰了,方有可能进行分析 。
1、平均速度我们通常说的速度其实就是这个平均速度 。它是指在某个时间段内,位移与时间的比值 。如下图,从A到B点,有红蓝两种方式(路径) , 尽管这两个路径差异性非常巨大 , 但是,根据速度的定义,两者的位移是一样的,因此 , 两者的平均速度也一样 。
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由此,我们可以发现,平均速度与具体的路径并没有多大关系 , 而只与首末两点的位置有关 。
2、瞬时速度当AB两点的时间间隔越来越?。?如下图所示 。在不用的区间内,存在着不同的平均速度 。更进一步,当时间间隔越来越?。嗔诹降愕奈恢靡簿驮嚼丛娇拷?,此时这个平均速度已经无限接近这个点的速度了 。在数学上用微分来表示 。
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由此可见,这个瞬时速度才是真正的速度 。但是 , 从其定义出发,我们完全没有可能非常精确的测量这个瞬时速度 。因为 , 速度并非一个直接物理量,它必须通过位于除以时间计算而得 。
3、速度的测量正如上面速度的定义,我们知道速度必须通过测量出位移和时间方才可以计算 。而只要是测量位移和时间,那么就一定是个“平均速度” 。我们常见的汽车的速度表,就是测量车轮滚动的圈数(基于车轮不打滑),结合时间计算出来的 。
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速度是个间接物理量,除了上面的从速度的定义出发,还可以根据物理关系来测量 。一个比较典型的就是利用伯努利方程 。一个典型的实例就是战斗机的空速管,如下图 。
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这根长长的管道 , 可以测量出两个大气压:静压和动压(总压) , 如下图 。根据伯努利方程,就可以计算出相应的速度了 。根据伯努利方程,这个所求得的速度就是瞬时速度了 。
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【自转速度加快 地球的自转是匀速直线运动吗】
4、地球自转的速度好了,前面介绍那么多都是铺垫,为了让大家更好的理解问题的本质 。下面我们针对地球自转,具体分析一下 。
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地球自转是一天,通常就是24h,但是如果要精确一些的话,自转周期是23时56分4秒 。根据自转周期可以计算出自转的角速度为7.292×10^(-5)弧度/秒 , 这是一个非常非常小的角速度,这也是地球上能够生存人类的原因之一 。如果自转过快,人类会被甩出地球 。
自转周期约24h,我们可以认为是不变的 。但是 , 对于历史来说,自转周期并非一成不变 。约每隔10年自转周期会增加或者减少千分之三至千分之四秒 。长期来看,自转的周期在持续的减慢 。
5、减慢的自转周期地球并非一个固体星球,其表面70%都是液态水 。真是这个液态水的存在 , 一直在持续的减缓地球的自转 。地球上的液态水,就像一个刹车盘一样,不断的消耗掉地球自转的动能,从而减缓地球的自转 。
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