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等距离平均速度公式是如何计算出来的?

发布日期:2025-04-11

公式推导过程

设物体运动的两段路程均为ss,前一段路程的速度为v1v_1,后一段路程的速度为v2v_2

首先求通过第一段路程ss所用的时间t1t_1,根据速度公式v=stv = \frac{s}{t},变形可得t=svt=\frac{s}{v},那么t1=sv1t_1=\frac{s}{v_1}

接着求通过第二段路程ss所用的时间t2t_2,同理可得t2=sv2t_2=\frac{s}{v_2}

总路程S=s+s=2sS_{总}=s + s = 2s

总时间t=t1+t2=sv1+sv2t_{总}=t_1 + t_2=\frac{s}{v_1}+\frac{s}{v_2},对sv1+sv2\frac{s}{v_1}+\frac{s}{v_2}通分得到t=sv2v1v2+sv1v1v2=s(v1+v2)v1v2t_{总}=\frac{s v_2}{v_1 v_2}+\frac{s v_1}{v_1 v_2}=\frac{s(v_1 + v_2)}{v_1 v_2}

然后根据平均速度的定义,平均速度v平均=Stv_{平均}=\frac{S_{总}}{t_{总}},把S=2sS_{总}=2st=s(v1+v2)v1v2t_{总}=\frac{s(v_1 + v_2)}{v_1 v_2}代入可得:

v平均=2ss(v1+v2)v1v2v_{平均}=\frac{2s}{\frac{s(v_1 + v_2)}{v_1 v_2}},这里ss可以约掉,进一步计算得到v平均=2v1v2v1+v2v_{平均}=\frac{2v_1 v_2}{v_1 + v_2}

 

 

所以,等距离平均速度公式为v平均=2v1v2v1+v2v_{平均}=\frac{2v_1 v_2}{v_1 + v_2},它适用于物体在两段相等距离上分别以不同速度运动的情况,用来计算全程的平均速度。

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