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那运动的法则,我们自然而然也就知道了!
我们就说:距离是时间的已知函数,简便一些,我们说d是t的已知函数,或者写成d=f(t)。
对于你的小弟弟在大门外地上爬的例子,这公式就变成了d=5t。
另外随便举个例子,比如d=3t+5,这时就有了两个不同的运动法则。
假如时间用分钟计算,距离用米计算。
在第一个式子中,若时间t是10分钟,那么距离d就得50米。
但在第二个式子中,d=3t+5所表示的是运动的法则,10分钟的结尾,那距离却是d=3×10+5,便是距出发点35米。
来说计算速度的话吧!
先须得注意,和以前说过的一样,要能计算无限小的变动的速度,换句话说,就是要计算任何刹那的速度。
为了表示一个数值是很小的,小得与众不同,我们就在它的前面写一个希腊字母Δ(delta),所以Δt就表示一个极小极小的时间间隔。
在这个时间当中,一个运动的东西所经过的路程自然很短很短,我们就用Δl表示。
现在我问你,那P点在时间Δt的间隔中,它的平均速度是什么?你没有忘掉吧!
运动的平均速度等于这运动所经过的时间去除它所经过的距离。
所以这里,你可以这样回答我:
这个回答一点儿没错,虽然现在的时间间隔和空间距离都很小很小,但要求这个很小的时间当中,运动的平均速度,还是只有这么一个老法子。
平均速度!
平均速度!
这平均速度,一开始不是就和它纠缠不清吗?不是觉得对于真实的运动情形,无论怎样都表示不出来吗?那么,在这里我们为什么还要说到它呢?不过,因为时间和空间所取的数值都很小的缘故,所以这里所说的平均速度很有用。
要得出真实的速度而非平均的,要那运动只是一刹那间的,而非延续在一个时间间隔当中,我们只需把Δt无限制减小下去就行了。
我们先记好了前面已经说过的连续函数的性质,因为在一刹那t,运动的距离是d,在和t非常相近的时间,我们用t+Δt来表示,那么,相应地就有一个距离d+Δd和d也就非常相近。
并且Δt越减小,Δd也跟着越小。
这样一来,我们所测定的时间,当它的数目非常小,差不多和零相近的时候,会得出什么结果呢?换句话说,就是时间t近于0的时候,这个?l?t的比却变得很微小。
因为前项Δl和后项Δt虽在变动,但它们的比差不多一样。
对于平均速度?d?t,因为Δt同Δd无限减小,最终就会到达一个和?t定值v相差几乎是零的地步。
关于这种情形,我们就说:“当Δt和Δd近于0的时候,v是?d?t的比的极限(limite)。”
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