4.2
距離問題は、異なる時間点で測定された速度を用いて物体がどれだけ遠くを移動したかを示します。
速度が変化する場合、小さな変位間隔を加えることで総距離を近似でき、それぞれが短い時間ステップでの運動を示します。
例えば、レースではランナーが最初の3秒間は着実に加速します。0.5秒ごとに速度測定を行うと、速度が0から6.2メートル毎秒に増加していることがわかります。
これらの測定値は、速度-時間グラフを下和と上和の半秒長方形に割って総距離を推定するために用いられます。
下位推定値は各時間区間の左端点の速度を用います。これらの速度にそれぞれ0.5秒の時間ステップを掛け、個々の結果を合計すると10.55メートルとなります。
一方、上限推定値は右端点速度を用います。これらにそれぞれ時間ステップを掛けて足すと13.65メートルになります。実際の距離はこの2つの推定値の間にあります。測定回数を増やすことで、より正確な結果が得られます。
無限大の測定では、距離は曲線下面積に等しく、時間に従った速度の積分で示されます。
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