速率公式 v = d / t 是什麼?
速率描述物體運動的快慢,定義是單位時間內移動的距離。公式寫成 ,其中 v 是速率、d 是移動的距離、t 是所花的時間。這裡算的是平均速率,也就是整段路程的總距離除以總時間,是台灣國中理化「運動」單元的核心,段考與會考都常考。
同一條式子移項後,可以求三個不同的未知量,也就是上面計算機的三個模式:
- 已知距離與時間求速率:
- 已知速率與時間求距離:移項成
- 已知距離與速率求時間:移項成
單位要對齊,答案才對
速率的單位由距離與時間的單位決定。距離用公尺(m)、時間用秒(s),算出來就是 m/s;距離用公里(km)、時間用小時(hr),算出來就是 km/hr。這台計算機的欄位以 m 與 s 為主,結果會同時換算成 km/hr 給你對照。換算方向很簡單:,所以 m/s 乘以 3.6 得 km/hr,km/hr 除以 3.6 得 m/s。這個 3.6 來自 1 公里等於 1000 公尺、1 小時等於 3600 秒,兩者相除就是 3.6。
速率和速度差在哪?
國中課本常把兩個詞分開。速率是純量,只看快慢,不管方向,用的是總路程;速度是向量,除了快慢還要指出方向,用的是位移(起點到終點的直線距離與方向)。走一圈操場回到原地,路程不是零,所以平均速率不是零;但位移是零,平均速度就是零。這台計算機求的是平均速率,適合大多數「多久跑幾公尺」的題目。
常見易錯點
- 單位沒換算就直接代入。公尺配秒、公里配小時,不要把 km 和 s 混著算。
- 把 m/s 和 km/hr 記反了。m/s 乘 3.6 才是 km/hr,別把乘除弄顛倒。
- 時間填 0。時間是分母,不能為 0,否則除法沒有意義。
- 用「瞬時速率」的觀念套平均速率題。國中多半算整段的平均值,用總距離除以總時間。
- 距離、時間或速率填了負數。這些量在國中題目裡都是正數。
範例詳解
速率 。換成 km/hr 就是 5 × 3.6 = 18 km/hr。
距離 。所以車子前進了 300 公尺。
時間 ,也就是 2 分 30 秒。
常見問題
平均速率怎麼算?
平均速率是整段路程的總距離除以總時間,公式是 v = d / t。不論中途快慢如何變化,把全部走過的距離加起來,除以從頭到尾花掉的總時間就是平均速率。它和某一瞬間的瞬時速率不同,國中題目大多算的是平均速率。
m/s 怎麼換成 km/hr?
把 m/s 的數值乘以 3.6 就得到 km/hr;反過來,km/hr 除以 3.6 得到 m/s。這個 3.6 來自 1 公里等於 1000 公尺、1 小時等於 3600 秒。例如 5 m/s 等於 18 km/hr,25 m/s 等於 90 km/hr。
速率和速度差在哪?
速率是純量,只描述快慢、不管方向,用的是走過的總路程;速度是向量,除了快慢還要指出方向,用的是位移。繞操場一圈回到原點,路程不為零所以平均速率不為零,但位移為零所以平均速度為零。這台計算機求的是平均速率。
時間可以填 0 嗎?
不行。時間是公式裡的分母,填 0 會變成除以零,數學上沒有意義,計算機會擋下並提示你改成大於 0 的數字。同理,求距離時的速率、求速率時的時間也都要是正數。
這裡算的是瞬時速率還是平均速率?
是平均速率。用整段的總距離除以總時間,得到的是這段過程的平均值。瞬時速率是某一個時間點的速率,通常需要更進階的方法求得,不在這台計算機的範圍內。
※ 本工具為學習輔助用途,計算方式依台灣國中理化課程常見教法設計。作業與考試請以老師教學與課本為準。