Рассмотрим задачу о вычислении перемещенияs частицы за промежуток времени от до при движении частицы вдоль некоторой прямой с переменной скоростью .
Разобьем промежуток на столь малые интервалы , чтобы изменением скорости частицы в пределах каждого интервала можно было пренебречь.
Пусть – скорость частицы на промежутке времени . Тогда перемещение частицы за время можно найти по формуле .
Перемещение s представляет собой сумму перемещений :
(1)
Равенство (1) является приближенным, поскольку скорость частицы несколько изменяется за время . Точность этой формулыы возрастает, если интервал разбивать на все меньшие элементы, увеличивая тем самым число элементов. Выполнив предельный переход и все , получаем точную формулу для перемещения частицы за промежуток времени от до :
(2)
Если на промежутке , то перемещение частицы равно по величине пройденному ее пути и – в соответствии с геометрической интерпретацией определенного интеграла – численно совпадает с площадью области, расположенной под графиком функции на этом промежутке.
Рис. 1. Путь, пройденный частицей, равен площади области, расположенной под графиком скорости движения.