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
2-1-2 速度、速率及加速度
問題：速度與速率有何不同？平均度度與瞬時速度有何不同？
描寫一個運動物體朝某個方向運動之快慢的量稱為速度(velocity)，它可以用位移除以時間來表示之。
在生活上，我們常用速率來描述物體運動的快慢程度，它定義為物體在單位時間內所行經的路徑長。它通常只考慮大小而不考慮方向。它的值是路徑長與時間的比。也就是
瞬時速度等速度運動
在上例圖中，原來位移為B到F，若使時間逐漸縮短，則位移變為BE再變為BD、BC‥．，
最後可發現若經過時間取得極短時，位移與路徑完全重合，則所求之平均速度沿切線方向，稱為瞬時速度，此時速度與速率大小將完全吻合。
等速度運動
加速度(acceleration)
若物體運動的速度隨時間改變，稱為變速度運動。因為速度是向量，所以只要速度大小改變、或方向改變，均為變速度，均有加速度。
日常看見的運動，大多屬於變速度運動，
例如圓運動：等速率圓周運動雖然速度大小不變，但速度方向一直改變，所以是變速度運動。
自由落體運動：速度之大小、方向一直在改變。等。
為了研究物體的速度變化，我們定義加速度為單位時間內物體的速度變化量。
若物體的速度在t秒內由初速度
（m／s）變化為末速度
（m／s），則在這段時間內的平均加速度可寫成：
、均為向量，求其差要以向量規則處理
)
如果上式中的時間很短，則所得出的加速度稱為瞬時加速度。
加速度為一向量，它的方向就是速度變化量的方向， 單位為 公尺／秒2 （m／s2）。
例題2-3：
在一直線上運動的物體，其速度在10秒內由向東2m／s變成向東8m／s，則此物體在這段時間內的平均加速度為何？
例題2-4：
一球以30m／s之速度鉛直撞向地面，再以同樣速度大小反彈，其速度變化多少？若此球是以入射角30度撞向地面，再以同樣速度大小反彈（反射角30度），其速度變化多少？
速度既然是向量，所以它的相減也要以向量規則處理，同一直線上的運動要注意正、負，若是非直線運動，以向量做圖法求得。
加速度與速度變化
一般而言，物體的加速度方向不一定和其速度同向。下圖顯示在不同的情況下，加速度對物體速度的影響。
◎當加速度與速度同向時，運動的速度會增快（左圖）；
◎當加速度與速度反向時，物體的速度會減慢（中圖）；
◎當加速度與速度垂直時，運動的方向會改變（右圖）。
問題：
等速率圓週運動的加速度方向向哪裡？
切線加速度（ at） 與法線加速度 （an）（連結拋體運動）
切線加速度：與運動路徑（速度方向）平行之加速度。
與速度同向或反向，只可改變速度大小，而不影響速度方向。
自由落體、鉛直上拋、鉛直下拋運動，它們的重力加速度就是屬於這種切線加速度。
法線加速度：與運動路徑（速度方向）垂直之加速度。
此加速度不會改變原來的運動快慢，但是會改變運動方向。
任何曲線運動均受法線加速度之影響，例如等速率圓周運動之加速度即為法線加速度。
運動若受兩種加速度之影響，則其運動之快慢與方向都會有變化。運動體同時擁有兩種加速度時，兩種加速度各自獨立對運動產生大小或方向之改變。，
它們合組成一個運動物體之真正加速度（依向量合成方式合成總加速度大小及方向），其和加速度方向與速度既不垂直也不平行，而是有一個夾角。
但若要討論加速度對物體運動影響，是必須把切線與法線加速度個別分開討論的。
又，請注意：切線、法線與水平、鉛直定義不同，勿混淆。
由整體來看B,
D兩點均有法線與切線加速度，其實際加速度應為兩者之向量合成。
試舉出三種加速度運動之實例
1. 等加速度運動
以自由落體（只有切線加速度，而無法線加速度）為例，物體自靜止落下，
1秒鐘後速度大小為9.8m/s，
2秒鐘後速度大小增加為19.6m/s，
再過一秒則達到29.4m/s，依此類推，可以看出自由落體每一秒鐘均穩定向下增加9.8m/s之速度，我們說它是一個等加速度運動，加速度為9.8m/s2向下。
等加速度是加速度之大小和方向永遠固定之運動。
（如何由攝影圖上點間距算出加速度大小）
2.
等速率圓周運動
物體沿著圓周做快慢穩定的運動時，稱為等速率圓周運動。它每轉一周之時間均相同，此時間稱為週期，週期之倒數稱為頻率，它是每秒轉動之圈數。由於其運動快慢沒變化而方向有改變，所以它沒有切線加速度而有法線加速度。若進一步分析之可以知道，它的法線加速度大小恆固定，但方向有改變，所以不是等加速度。
3.
隨意的曲線運動
運動速度之大小或方向的改變無一定規則的運動，稱為變加速度運動，它同時擁有切線加速度和法線加速度。（如上圖）