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光速

光速,指光在真空中的速率,是一個物理常數,一般記作,精確值為'(有时会取为')。這一數值之所以是精確值,是因為公尺的定義本身就是基於光速和國際時間標準的,任何对光速更精确的测定,都不会改变光速的精确值,相反地,将会使得人们对1公尺的定义更为精确。 根據狹義相對論,光速是宇宙中所有的物質運動、訊息傳播的速度上限,也是所有無質量粒子及對應的場波動在真空中運行的速度。這一速度獨立於射源運動以及觀測者所身處的慣性參考系。 數值、記法及單位 真空…

音速

音速(),指聲波在介質中傳遞的速率,定義為聲波在單位時間內所行進的路徑長。 歷史 1687年,牛頓的《自然哲學的數學原理》中計算出空氣中的音速為每秒979英尺(298m/s),但這比實際速度低了約15%,主要是因為牛頓在當時認為聲音的傳播過程是等溫過程,而不是現在所熟知的絕熱過程,這一錯誤直至18世紀才被拉普拉斯以熱質說為基礎進行修正。 在17世紀,人們曾多次進行音速的測量實驗,包括1630年馬蘭·梅森(每秒1380,約448.28m/…

速度

{{Infobox Physical quantity |bgcolour={default} |name = 速度 |image= |caption= 例如,以每小時20公里的恆定速率在圓形路徑中行駛的汽車具有恆定的速率,但由於其方向發生變化,因此沒有恆定的速度。因此,汽車被認為正在加速度。 |unit = m/s |symbols = v, \mathbf v, \vec{v} }} 速度()是描述物体运动快慢和方向的物理量。 在日…

宇宙速度

宇宙速度(),是指物體從地球出發,要脫離天體重力場的四個較有代表性的初始速度的統稱。 航天器按其任務的不同,需要達到這四個宇宙速度的其中一個。例如人類第一個發射成功的星際探測器月球1号就需要達到第二宇宙速度,才能擺脫地球重力。而旅行者2号則需要達到第三宇宙速度,才能離開太陽系。 宇宙速度的概念也可应用于在其他天体發射航天器的情況。例如计算火星的环绕速度和逃逸速度,只需要将火星的质量、半径代入公式中即可。 逃逸速度 逃逸速度(escape…

踏頻

自行車運動中的踏頻(cadence)是量測牙盘的轉速,計量單位為每分鐘轉速(r/min或rpm),也就是自行車騎乘者踏自行車踏板轉圈的轉速,踏頻和上的車速錶成正比,但是另外一種量測方式,而且比例會隨齒輪換檔而變化。換句話說,齒輪換檔會調整牙盤轉速(踏頻)和驅動輪轉速之間的比例。 典型的踏頻 自行車騎乘者一般會有個人最適合,騎乘時最舒適的踏頻,有齒輪組的自行車即可在不同的速度下進行換檔,以維持適合的踏頻。 60–80 r/min是休閒或是…

角速度

的速度以及該轉動發生當時的轉動軸方向。角速度向量的方向會在轉動軸方向上,在本例中(逆時針轉動)轉動向量是指向讀者的。]] 角速度(Angular velocity)是在物理学中定义为角位移的变化率,描述物体轉動時在单位时间内转过多少角度以及转动方向的向量,(更准确地说,是贗向量),通常用希腊字母\Omega或\omega来表示。 在国际单位制中,单位是弧度每秒(rad/s)。在日常生活,通常量度單位時間內的轉動週數,即是每分鐘轉速(rp…

速率

{{Infobox Physical quantity |bgcolour={default} |name = 速率 |image= |caption=汽車行駛一段路程除以所需時間為它的平均速率。 |unit = m/s, m s−1 |symbols = }} 速率()是物理學中的一個基本概念,是指物體在單位時間内經過的路程,用來表示物體運動的快慢程度。 在日常生活中,「速率」和「速度」(Velocity)混用,但两者在物理学中对应着…

固有速度

:勞侖茲因子γ(藍色)、v/c(青色)、快度η(黃色)。注意到w/c在低速度下與v/c貼合,而在高速度下與γ貼合。紅色虛線為γ − 1 (動能K/mc2),而洋紅色虛線為相對論性都卜勒因子。]] 相對論中,固有速度(,也稱作Celerity)是在速度以外可用來測量運動的物理量。相對於一位觀察者的速度是每單位時間的距離,其中距離與時間都是由該觀察者所測量,即;相對於該觀察者的固有速度,則是觀察者測量的距離除以受觀察的移動物體所攜帶的時鐘所…

相速度

的傳遞模式。紅點以相速度运动,綠點以群速度运动。在这个例子中,红点从左向右运动的过程中两次跨过绿点,相速約略為群速的两倍。新的波看起來像是從一個波群的末尾處開始生成,振幅逐漸增大直至到達波群中間,然後再消失於波的前端。對於水表面的波,大多數情況下群速度遠小於相速度。]] 波的相速度或相位速度(phase velocity),或簡稱相速,是指波的相位在空間中傳遞的速度,換句話說,波的任一頻率成分所具有的相位即以此速度傳遞。可以挑選波的任一…

群速度

的傳遞模式。紅色點點以相速度运动,綠色點點以群速度运动。在这个例子中,红点从左向右运动的过程中两次跨过绿点,相速約略為群速的两倍。 新的波看起來像是從一個波群的末尾處開始生成,振幅逐漸增大直至到達波群中間,然後再消失於波的前端。 對於水表面的重-{}-力波,大多數情況下群速度遠小於相速度。]] 波的群速度(group velocity),或簡稱群速,是指波振幅外形上的變化(稱為波的「調變」或「波包」)在空間中所傳遞的速度。想象一下我们将…

漂移速度

漂移速度(Drift Velocity),是指一個粒子(例如電子)因為電場的關係而移動的平均速度。 實際上,當沒有電場存在,導體中的電子以费米速度作隨機移動。 電場使這個隨機運動過程獲得單一方向的淨速度。 因為電流和漂移速度成正比,經多番推導後可得出其量值亦和電場量值成正比例,當中的推導過程可以歐姆定律解釋。 漂移速度可以用以下公式表達: J_{\it drift} = \sigma \cdot v_{\it avg},J_{\it d…

慢光

慢光現象是一光脈衝或光的其他調變模式在介質中以相當低的群速度傳播。產生此現象的原因是光脈衝與介質發生交互作用。 1998年,丹麥物理學家琳恩·豪帶領哈佛大學與的共同研究團隊,將光脈衝群速度降至每秒17米。 2004年,加州柏克萊大學的研究人員則將穿過半導體的光降速至每秒9.7公里。爾後,Hau成功將光脈衝完全停下來,並創造出能將光停下及之後一段時間再重啟傳播的方法。 此方法有機會用於開發出節能的計算機。 2005年,IBM以標準材料製作…

流速

流速,是流体的流动速度。当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流,或称为片流;逐渐增加流速,流体的流线开始出现波浪状的摆动,摆动的频率及振幅随流速的增加而增加,此种流况称为过渡流;当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,称为湍流,又称为乱流、扰流或紊流。 这种变化可以用雷诺数来量化。雷诺数较小时,黏滞力对流场的影响大于惯性力,流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减,流体流动稳定,为层流;反之,若雷诺数较大时,惯性力对流…

均方根速度

方均根速率是氣體分子速率的一個量度。其公式為 :v_{rms} = \sqrt {{3RT}\over{M_m}} 其中vrms為方均根速率,Mm為氣體分子的莫耳質量,R為莫耳氣體常數,及T為以克耳文為單位的溫度。這公式對像氦的理想氣體及像雙原子的氧那樣的分子氣體都很有效。這是由於儘管很多分子中的內能較大(相對於一原子的),其平均平移動能依然是3RT/2。 這公式亦能用波茲曼常數(k)寫成 :v_{rms} = \sqrt {{3kT}…

速度加成式

物理學中,速度加成式是將不同參考系下個別描述同一移動物體速度的關聯方程式。 伽利略速度加成 伽利略觀察到:當一艘船以相對海岸的速度v移動,而在船上量到一隻蒼蠅以速度u移動,則海岸邊的人會測到的蒼蠅速度服從速度加成式: :\, \mathbf{s} = \mathbf{v} + \mathbf{u} 其中s是相對於海岸的蒼蠅速度。 在船與蒼蠅速度都遠小於真空中光速c時,這個向量直接相加的速度加成式大致正確。此為牛頓力學的一項運動學基礎。適…

廣義速度

拉格朗日力學時常涉及廣義速度。假設一個物理系統的廣義坐標是(q_1,\ q_2,\ q_3,\ \dots,\ q_N)\,\!,表示廣義速度為(\dot{q}_1,\ \dot{q}_2,\ \dot{q}_3,\ \dots,\ \dot{q}_N)\,\!。廣義速度定義為廣義坐標對於時間t\,\!的導數: :\dot q_i={dq_i \over dt}\,\!。 與動能的關係 在三維空間裏,一個質量為m\,\!、速度為\mat…

波前速度

物理學中,波前速度(Front velocity)是一脈衝大於零值的第一個陡坡其前行之速度。 在數學中,波前速度則用於雙曲型偏微分方程的解,描述傳遞波前之速度。 文獻 經典:里昂·布里淵(Léon Brillouin)《波傳遞與群速度》(Wave Propagation and Group Velocity)Academic Press Inc., New York(1960年)ISBN 0-1213-4968-3。 相關條目 超光速 …

表观速度

表观速度(或表观流速,空塔速度)是指在多相流或多孔介质流动工程中,所给定的一种假定的流速,其计算方式为将给定的相或流体视作通过某一确定的横截面(或一确定区域)中唯一流动的相或流体,截面(或区域)中存在的其他相、颗粒、多孔介质的骨架等被忽略。 表观速度在工程学上应用广泛,这是因为它的值往往已知,并且没有歧义。相反,在复杂流系统中流体穿过所在区域的真实的速度却因为条件不同,太过复杂而用的较少。 表观速度(u_s)可以表示为: : u_s =…

轨道速度

天体,一般是行星,天然卫星或人造卫星以及聚星系统中的恒星的轨道速度,是指该天体环绕系统的质心,通常是一个较大质量天体运转的速度。它即可被用来表示天体完成一周运转的平均轨道速度,也可指其瞬间轨道速度,即其运行在某个特定点上的速度。 天体运行在轨道任一点上的速度能够通过该点与中心天体的距离计算出来;而天体的轨道能量则与其所在位置无关,轨道能量等于动能加势能之和。 故,在理想状态下轨道速度 v\, 为: 普通情况下:v= \sqrt{2\le…

訊號速度

波的訊號速度是指一脈衝波行經介質的速度。其定義通常是根據脈衝呈最高強度半值的位置。 以電磁輻射如光而言,訊號速度通常等同於群速度,在此情形下,相速度 可以超過真空中的光速 ,但訊號速度 永遠會比 小或等於 。例外發生在介質出現吸收共振現象的附近頻率([http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Signal_velocity&oldid=95357844]),>。 光在一般介質中傳輸時,>,但信號…