2-1  生活中常見的運動
    
2-1-1  位置、路徑、位移
          2-1-2 
平均速率、平均速度、瞬時速度、 加速度

回目錄     回首頁

2-1-1  位置、路徑、位移

物體的運動軌跡實際上代表物體位置隨時間變化的關係。利用閃光攝影術,我們可以記錄運動中的物體在不同時刻的位置。由圖片中物體位置的變化,我們可以分析出物體的速度和加速度。

位置向量
運動中的物體位置隨時間而變動,我們如何能夠準確地描述它在某一時刻的位置呢?首先我們選擇一個方便的參考點(可任意選定,以能簡單描述運動為原則),並標出物體在某一時刻相對於該參考點的距離和方向,藉此定出物體的位置。

圖中當物體運動抵達B點時,OB箭頭代表物體相對於O點之位置,它距離O40km,方向為東偏北67o 。同理,F點之位置則為距O50km,方向為東偏北30 o B點的位置也可以同樣方便地以它的坐標--x,y)來表示。

路徑長:(純量)
物體沿運動路徑的移動長度,只考慮所經長度的大小,不管運動方向的變化。像這樣只有大小、沒有方向的量,稱為純量。如圖, ABCDEFGH 曲線為運動物體之路徑。

位移:(向量)
在某時段內如圖所示,物體由B點起最後到達F點,則BF所連成之直線的長度為30km,方向為東偏南230,這個有大小及方向之BF箭頭,稱為物體在該時段內之位移。

若將參考點選在直線上,運動之方向就只有兩個,習慣上參考點之右方或上方取正值,相反之左方或下方為負值。                    

若運動體的初、末兩位置固定不變時,不管它循那一運動路徑移動,位移皆相等;但行經不同的路徑時,其移動的路徑長可能會有不同。
   
位移=末位置─初位置    

                        

問題1
某天,你七點從家裡門口出發,下午五點回到家門口,請問你這十小時的位移是多少?
你覺得這結果荒謬嗎?為何結果會如此?(請思考向量之含意及位移定義兩者間關係)

問題2
如圖
2-10,一個人沿著人行道,先向東步行400公尺,再轉彎向南步行400公尺,則:
(1)
此人的位移為何?所走過的路徑長為何?
(2)
若此人回頭沿著原來的路徑走回原出發處,則其總位移及所經過的總路徑長為何?