白话物理—第23回:位移和路程

白话物理—第23回:位移和路程小月所乘的火车从兰州西站到达北京西站 在这一运动过程中 试问火车售票标准是依据位移还是路程制定的 你会很快联想到一个日常生活中的同类示例 出租车的收费标准是依据什么标准制定的 问题就一目了然了 当然是依据路程收费的 下面我们就来详细解读一下

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小月所乘的火车从兰州西站到达北京西站,在这一运动过程中,试问火车售票标准是依据位移还是路程制定的?

你会很快联想到一个日常生活中的同类示例:出租车的收费标准是依据什么标准制定的,问题就一目了然了,当然是依据路程收费的!

下面我们就来详细解读一下位移和路程这两个物理量:

1.为什么要引入位移和路程

位移:表征物体位置变化的物理量;

路程:表征物体实际通过的轨迹长度的物理量。

2.矢标性

位移:矢量,运算法则遵从平行四边形定则;

路程:标量,运算法则遵从代数运算法则。

3.位移数学表达

第一层次:位移示意图(有向线段)

白话物理—第23回:位移和路程

示例1:如图所示,火车从兰州西站到达北京西站的示意图,请作出用位移示意图表征位移大小和方向。

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解析:从起点O到终点A作一条有向线段,OA长度表征位移大小,箭头指向表征位移方向。

第二层次:坐标法

示例2:如图所示,一物体从A点出发,沿直线运动至B点后,又沿直线运动至C点,已知:A、B和C三点的位置坐标分别为(-10m,20m),(20m,10m),(40m,-15m),试问整个过程中物体运动的位移和路程。

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第三层次:公式法和图像法

示例3:如图所示,一物体从A点以v0=10m/s做匀加速直线运动,运动t=15s后到达B点,已知物体加速度大小为2m/s2,试求:物体从A运动至B的位移和路程,并作出位移图像。

解析:以物体为研究对象,规定初速度方向为正方向,则由匀变速直线运动规律,可知:

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