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位移与路程、速度与速率的区别

2024-03-25科学

在物理学中,位移与路程、速度与速率是两个完全不同的概念。

位移只关心物体的初位置和末位置,它是由初位置指向末位置的一个向量,具有方向性。而路程是物体运动过程所经历的空间位置,外观表现出来为物体运动的轨迹。所以位移为矢量,路程为标量,二者没有可比性。

如物体从A点运动到B点,再由B点运动到C点,物体的位移为从A指向B的一个矢量,大小为4米,而路程为从A到B的6米再加上B到C的2米共8米。假如一个同学围着操场跑了一圈,他所跑的路成为操场一圈的路程为400米,但他跑的一圈又回到了初始的位置,位移从初位置指向末位置,所以位移的大小为零!速度的绝对值的大小总是小于或等于物体路程的大小。

速度的概念为物体的位移与发生这段位移所用的时间之比,因为位移为矢量,所以速度也为矢量,它可以是很长一段时间内物体的平均速度,也可以是某一时刻的瞬时速度。而速率是一个标量,它是指物体在某一时刻的瞬时速度的大小。加速度是真对于速度而言,是只在单位时间内物体速度变化的程度,也是一个矢量。