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太多人会搞错往返平均速度问题了

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比如从A地到B地,去程40km/h的车速,从B地原路返回A地60km/h的车速(到B地不停留),问往返的平均速度(平均速率)是多少?相信大部分人会脱口而出"50km/h"吧!这类问题太多人会天真的以为只是往返各自的车速相加除以2就是往返的平均速度了,但其实这么以为是大错特错了,因为往返各自的用时都不一样怎么可能直接就TMD相加除以2呢。如果是以一个速度运动一段时间,以另一个速度运动和上个速度持续相等时间的话,那种情况平均速度是相加除以2没问题,但往返是来和回的距离是相等的,而不是时间相等。所以呢 比如把我列举的这个问题的A地到B地距离设为s,则往返显然是2s,把去的时间设为t1回的时间设为t2,平均速度=2s/(t1+t2),t1=s/(40km/h),t2=s/(60km/h),然后代入原式有2s/(s/(40km/h)+s/(60km/h)),然后把分母部分进行通分整理得到2s/(5s/(120km/h))=2s*(120km/h)/5s,可以看到可以把s约掉,这里就可以说明了往返平均速度的答案完全不受两地间的距离影响,把s约掉以后直接就是(2*120/5)km/h=48km/h,所以结论是我列举的这个问题的答案是48km/h而不是50km/h。那么问题来了,如果我把来回速度分别换成未知量v1和v2呢,那往返平均速度如何表达呢?做法还是和刚才一样,把A地到B地距离设为s,则往返显然是2s,把去的时间设为t1回的时间设为t2,平均速度=2s/(t1+t2),t1=s/v1,t2=s/v2,然后代入原式有2s/(s/v1+s/v2),然后把分母部分进行通分整理得到2s/(s(v1+v2)/(v1v2))=2sv1v2/(s(v1+v2)),把s约掉就只剩下2v1v2/(v1+v2)了,所以结论是往返平均速度计算方式本质上只是总距离除以总时间,往返各自的时间又等于单程距离除以单程速度而已。于是就可以推导出速算该平均速度的公式v拔=2v1v2/(v1+v2),而不是像大部分人想的那样直接(v1+v2)/2好不?


IP属地:美国来自Android客户端1楼2024-02-13 09:53回复
    你想啊,去程40km/h,返程哪怕以接近光速返程,平均速度也就接近80km/h而已;如果去程40km/h,到达B地就永远不返回了,这种情况平均速度还有讨论的意义吗?


    IP属地:美国来自iPhone客户端2楼2024-02-13 14:24
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