求匀变速运动推导公式的全详细过程

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  • 在匀变速直线运动中,有三个主要公式:

    V=V0+a *t

    S=V0*t+(a*t^2 / 2)

    V^2=V0^2+2aS

    公式 V=V0+a*t 是从加速度的定义式:a=(V-V0)/ t 推导得到的.

    公式 S=V0*t+(a* t^2 / 2)可从速度图象推导:

    速度图象中,“面积”就表示位移.

    梯形“面积”是 S=(V0+V)* t / 2,再将 V=V0+a* t 代入

    得 S=[ V0+(V0+a*t)] * t / 2=V0*t+(a* t^2 / 2)

    第三个公式,可由前面所得的两个公式推导出.

    由  V=V0+a*t 得 t =(V-V0)/ a

    代入 S=V0*t+(a*t^2 / 2)中,得

    S=V0*[ (V-V0)/ a ]+{a* [ (V-V0)/ a ]^2 / 2 }

    =[ (V *V0-V0^2)/ a ]+[ ( V^2-2*V *V0+V0^2 ) / ( 2a ) ]

    =[ 2*(V *V0-V0^2)/ ( 2a ) ]+[ ( V^2-2*V *V0+V0^2 ) / ( 2a ) ]

    =(V ^2-V0^2)/ ( 2a )

    即 V^2=V0^2+2aS