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

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第二章 

彩雲在空中悠閒的飄盪,蝴蝶在花叢中曼妙的翻飛起舞,對我們來說這是一種運動的現象;至於地面上的建築物、高山、樹木等我們別說它們是靜止的。然而從地球有自轉、公轉之事實來看,它們必然都是處於運動狀態。

因此要判定物體是運動或靜止,非得有一個絕對靜止的地方來觀察不可,那何處是絕對靜止的呢?所謂運動,事實上常常是一種位置相對變化的感覺,這種感覺牽涉到的相關問題,我們將在本章作一些性質上的介紹。

2-1  生活中常見的運動 

日常生活中所看到的運動,其軌跡有的很簡單有的卻很複雜。如果你能抓住一些基本竅門的話,大部份複雜的運動,往往可以用簡單的基本運動來作清楚的描述。

把物體拋向空中的運動稱為拋物運動,這大概是我們最常見到的運動之一。將一塊小石頭在眼前從右手拋向左手,即可清楚地看到石頭的飛行軌跡,這就是在數學上所稱的拋物線。

                                        

在運動場上的投籃、擲鉛球或是棒球的長傳,球體在空中劃過的軌跡都是屬於拋物線。有些拋物體的運動看來複雜,事實上是簡單的,

                                                     

例如左圖中所示,為啦啦隊表演者將指揮棒拋向空中時的旋轉飛舞情形。仔細地分析,我們可發現,在指揮棒上有一特定點的運動路徑仍為一簡單的拋物線(標示的紅線)。

在圖2中,水管噴出的水柱,由於射出的角度有微幅散開,因此水滴順著不同的拋物線落下。此外,直線運動、圓運動、自由落體運動、水平拋射運動等,都是我們在日常生活中常見的運動。

如右圖,電車的天花板上,自由落下一物體。
 
從車上的人看它,無論車子是靜止或作等速度運動都是鉛直向下的直線軌跡;
 
由地上靜止的人看來,
車子不動時,與車內的人看法相同,是鉛直向下的直線軌跡,
◎當車子以等速度前進時,看到的則是拋物線軌跡。

所以可以很清楚地瞭解到,拋物線軌跡是由車子的水平等速運動和自由落體的垂直運動所合成

右圖,一隻螞蟻從圓盤中心沿半徑向外爬行,圓盤不動時軌跡為直線,圓盤轉動時則地上之觀察者看到它的軌跡成為外捲螺旋線,這是把直線運動圓運動合成了外捲螺旋運動的結果;但螞蟻仍覺得自己之軌跡為直線。

直線運動圓運動是最基本的運動,大部份的運動都可以用其中之一,或兩者組合起來加以解釋。通常適當的選擇觀察點可以將運動加以簡化成為基本運動,再配合數學方法來加以分析,運動學就很容易在我們的掌握之中了。

研究物體的運動,我們先從比較簡單的類型著手,如直線運動、自由落體,藉著對這些運動的了解,再循序漸進去分析較複雜的運動。

這足以解釋為何自然界運動式複雜而多變化的,而物理卻介紹最單純而簡單的運動。