平 均 速 度

以上三個圖形表示直線運動時,位置─時間的關係圖。

圖一:靜止。    圖二:速度為正。    圖三:速度為負。

 

問題:
如右圖:紅線、藍線代表兩個人之運動,何者速度較大?
如何由
xt圖得知速度大小?

 

平均速度 定義
如右, 為該線之斜率,x-t圖中斜率表示速度大小

 

平均速度之求法

右圖表示非等速度運動之圖形,如何求該運動中任何時段之平均速度、及任何時刻之瞬時速度

1. 以定義求之。(數字、符號處理)

2. x-t圖求割線斜率。
 
如右圖,以AB直線為直角三角形斜邊,
 
底邊為 ,高為  

平均速度為v-t 圖割線斜率

瞬時速度

瞬時速度    limlimit之縮寫,是指極小值之意。
其中 表示 t2非常接近t1 ,也可寫成,都是指極短暫的時間。
如圖,t1 時刻之瞬時速度為切過該點之切線斜率。

例如:12點到12點又0.1秒之間的平均速度,視同12點時之瞬時速度。

瞬時速度之求法

1.    瞬時速度為v-t 圖切線斜率
實際上不可能畫出x-t 圖,再據以求切線斜率,微分就是求斜率的數學方法。

2.    以定義求之。    How  to  do
  
例如:  (此式子表示,xt的函數)
在時刻
t時之瞬時速度                      
                     
 

3.     以微分公式處理:
  
例如:
        
   
其中表示對時間微分的意思,微分規則是

                   指數乘係數,指數降一位,常數項微分=0
 例如:

 直線

 等速度

 位置不變

 靜止