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Bobby Brown
更新 2022-08-23
线上速度单位换算器:速度单位两步骤轻松换算

速度单位换算器

使用步骤:选择欲换算速度单位 ➜ 填入欲换算速度数值


关于速度 (速率)

速率(英语:Speed)是物理学中的一个基本概念,是指物体在单位时间内经过的路程,用来表示物体运动的快慢程度。
在日常生活中,「速率」和「速度」混用,但两者在物理学中对应着不同的概念:速率是一个纯量(只有大小、没有方向),它的因次是路程除以时间;速度是一个向量(有方向),它的因次是位移除以时间。物体的瞬时速率等于瞬时速度的大小,而平均速率则不一定等于平均速度的大小。
国际单位制中,速率的单位为公尺每秒(m/s),但日常生活中较常用的单位是公里每小时(km/h)或是英制系统下的英里每小时(mph)。海上船隻或物体的行进速率,一般会使用节作为单位。
依照狭义相对论,能量或资讯所能传递的最快速率为真空中的光速c = 299,792,458 公尺每秒,大约是1,080,000,000公里每小时或671,000,000英里每小时。静止质量不为零的物质要加速到此速率,需要无限大的能量。在相对论物理学中,会用快度来取代古典力学中的速度。

定义

用数学语言来描述,如果一个物体在一段时间内移动的路程为,那麽它的平均速率(用表示)便是的比,具体可由下式给出:

例如,一辆汽车在2小时内行驶了60公里,它在这段时间内的平均速率是30公里每小时。而一个物体在某个时刻的速率,则是它在这个时刻前后的一段极短时间中经过的路程与这段时间长度的比:
精确地说,假设路程是一个关于时间的函数,那麽物体在某个时刻的瞬时速率,是以上比值在趋向于0时的极限值。或者说,是时刻对时间的导数。

在某些简化的物理模型中,物体在某个时刻之前的速率可能不等于其之后的速率 
比如简单的碰撞模型中的碰撞前速率和碰撞后速率。但在古典物理学中,总假设物体的路程,以及瞬时速度和瞬时速率都是连续变化的。简化模型中出现不连续的速率是忽略了极短时间内速率变化的结果。
物体的瞬时速率等于其瞬时速度的大小。然而,物体的平均速率一般不等于其平均速度的大小。盖因路程和位移的概念不同。例如一个物体作等速率圆周运动一周,则其平均速率为一个不为零的定值,但其平均速度是0。

速率的单位包括:

  • 公尺每秒(符号为m s-1或m/s),国际单位制导出单位
  • 公里每小时(符号为km/h)
  • 英里每小时(符号为m/h或mph)
  • 节(即「海里每小时」,符号kt)
  • 马赫,由速率除以声速得到
  • 真空中光速(c=2.997 924 58·108m s-1, 是自然单位之一) [1]

参考资料

  1. ^ wikipedia-速率
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