3.13
速度和位移可以通过加速度-时间曲线和速度-时间曲线下的面积分别计算得出。
对于非恒定加速度,加速度-时间曲线下的面积被划分为多个较小的矩形,其宽度为 Δt,高度为平均加速度。 Δt 与平均加速度的乘积即为速度的变化量。
矩形面积之和给出了从 t1 到 t2 期间速度的总变化量。
当 Δt 趋近于零时,平均加速度趋近于瞬时加速度,求和可替换为积分。此时,面积表示为瞬时加速度的积分。
同理,速度-时间曲线下的面积被划分为多个宽度为 Δt、高度为平均速度的小矩形。Δt 乘以平均速度即为位置的变化,也就是位移。从 t1 到 t2 期间的总位移等于所有矩形面积之和。
当 Δt 趋近于零时,平均速度趋近于瞬时速度,该面积表示为从时间 t1 到 t2 的瞬时速度的积分。
速度和位置可以根据已知的加速度与时间的函数来计算。 具体来说,加速度–时间图下的总面积代表速度的变化,而速度–时间图下的总面积则代表位置的变化。 以飞机为例,它的加速度由惯性导航系统跟踪。 飞行员在起飞前输入飞机初始位置和速度,随后惯性导航系统用加速度数据来计算飞机在整个飞行过程中的位置和速度。
对…