運動學:描述運動
位移
位移是指一個物體最後相對於出發點「跑了多遠、朝哪個方向」。想像你走出大門,繞著街區晃了一圈,又回到大門口。你走了很長的路,可是你的位移是零,因為你結束的地方正是你開始的地方。位移回答的是:從起點到終點,含方向的直線變化是多少?
精確地說,位移是位置的變化量:終點位置減去起點位置,寫成從起點指向終點的箭頭(一個向量)。在一維中,位移 = x_終 - x_始,常寫作 delta x(Δx)。它的大小是起點與終點之間的直線距離,方向由起點指向終點。因為它是兩個位置相減,位移不會因你把原點放哪裡而改變,其 SI 單位為公尺(m)。
位移是速度的原料:平均速度就是位移除以所花的時間。這裡最該誠實的一點是,位移不等於你實際走過的總路程。兩個人可以走完全不同的路徑,只要起點與終點相同,位移就一模一樣。只有當運動全程不曾反向時,位移的大小才會等於行經的路徑長。
你向東慢跑 100 公尺,再轉身向西跑 40 公尺。你走過的路徑長是 140 公尺,但你的位移是「向東 60 公尺」(100 − 40),因為那才是從起點到終點的淨直線變化。
位移只在意起點與終點,不管中間走的路線。
常見的錯誤是把位移和距離當成同一件事。位移可以是零或負值;行經距離則只會增加。來回一趟最能凸顯差別:距離很大,位移卻是零。
又稱
另見