老师:小明跑100米用了12秒,我们说他的速度是100/12≈8.33 m/s,这个速度能代表他每一瞬间的快慢吗?
同学A:不能!他起跑慢,中间快,冲刺又不一样,这个速度只是平均的。
老师:太对了!这个8.33 m/s就是平均速度,它描述的是物体在一段时间或一段位移内的平均运动快慢,公式还是v = Δx/Δt。
老师:那如果我们想知道他在第5秒这一瞬间的速度呢?这就需要瞬时速度——当时间间隔Δt趋近于0时,平均速度的极限值,就是瞬时速度。它描述的是物体在某一时刻或某一位置的运动快慢和方向。
同学B:那汽车仪表盘显示的速度,是瞬时速度吗?
老师:没错!仪表盘显示的就是汽车在当前时刻的瞬时速率(瞬时速度的大小)。比如你踩油门,仪表盘数字变大,说明瞬时速度在增加;踩刹车,数字变小,说明瞬时速度在减小。
同学C:平均速度和瞬时速度什么时候相等?
老师:当物体做匀速直线运动时,任意一段时间内的平均速度,都等于任意时刻的瞬时速度,因为它的速度大小和方向都不变。这是最简单的运动形式。