📚 距離、時間、速率關係
基本概念:
距離、時間和速率是物理學中三個重要的基本量,它們之間存在著密切的數學關係。理解這三者的關係,對於日常生活、交通規劃、運動訓練等都非常有幫助。
三大計算公式:
- 速率 = 距離 ÷ 時間 - 表示每單位時間移動的距離
- 距離 = 速率 × 時間 - 在固定速率下移動一段時間所經過的距離
- 時間 = 距離 ÷ 速率 - 以固定速率移動一段距離所需的時間
常用單位換算:
- 距離:1 公里(km) = 1,000 公尺(m) = 100,000 公分(cm)
- 時間:1 小時(h) = 60 分鐘(min) = 3,600 秒(sec)
- 速率:1 km/h = 16.67 m/min = 27.78 cm/sec
實際應用範例:
🚗 範例一:開車旅行
如果你以時速 100 公里開車,行駛了 2 小時,那麼你總共行駛了:
距離 = 100 km/h × 2 h = 200 公里
🏃 範例二:跑步訓練
小明跑了 5 公里,花了 30 分鐘,他的平均速率是:
速率 = 5 km ÷ 0.5 h = 10 km/h
🚄 範例三:高鐵通勤
高鐵時速 300 公里,從台北到高雄約 345 公里,需要時間:
時間 = 345 km ÷ 300 km/h = 1.15 小時 ≈ 69 分鐘
使用技巧:
- 注意單位統一:計算前確保距離和時間的單位相互對應
- 速率有方向性:速率只考慮大小,速度還包含方向
- 平均速率:總距離除以總時間,與瞬時速率不同
- 實際應用:考慮休息時間、路況等實際因素
日常生活應用:
- 規劃旅行時間和路線
- 估算通勤所需時間
- 運動訓練配速計算
- 物流配送時間預估
- 燃料消耗估算