直線運(yùn)動(dòng)的位移

前面學(xué)習(xí)了用直線坐標(biāo)系中某一點(diǎn)的坐標(biāo)來(lái)描述物體的位置，那么，在直線坐標(biāo)系中位移應(yīng)該如何表示呢？

如下圖，做直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的初位置為，末位置為，則物體的位移應(yīng)該是由指向的紅色有向線段，其大小等于末位置與初位置坐標(biāo)之差。

由于常用Δx表示坐標(biāo)之差，所以在研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，常用Δx表示位移，記為。

若兩坐標(biāo)之差為正，則位移的方向指向x軸的正方向；若兩坐標(biāo)之差為負(fù)，則位移的方向指向x軸的負(fù)方向。

看一下課本上的思考題

題目中的已知條件是坐標(biāo)，，求解

利用公式

，結(jié)果為負(fù)值，說(shuō)明與規(guī)定的正方向相反，一般我們的直線坐標(biāo)軸都以向右為正方向，所以物體向左運(yùn)動(dòng)。（如下圖）

位移——時(shí)間圖像

物體在每一時(shí)刻的位置或每一時(shí)間間隔的位移可以用圖像直觀地表示。如下圖在直角坐標(biāo)系中選時(shí)刻 t為橫軸，選位置x為縱軸，坐標(biāo)系中的圖線就是位置——時(shí)間圖像，通過(guò)它能直觀地看出物體在任意時(shí)刻的位置。如果將物體運(yùn)動(dòng)的初始位置選作位置坐標(biāo)原點(diǎn)O，則位置與位移大小相等（x＝Δ x ），位置——時(shí)間圖像就成為了位移——時(shí)間圖像，又稱x-t圖像。從x-t圖像可以直觀地看出物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移。

如下圖，橫軸為時(shí)間軸t，物體在t= 2 s的時(shí)候?qū)?yīng)的位置是x= 3 m，由于初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，也就是，那么物體此時(shí)的位移大小，也就是此時(shí)的位置與位移大小相等。當(dāng)物體在t= 4 s的時(shí)候?qū)?yīng)的位置是x=6m，同理此時(shí)的位置大小等于位移大小為 6 m。并且從坐標(biāo)系中能夠看出位移 3 m和 6 m是正值，物體是沿著正方向做直線運(yùn)動(dòng)的。也就是說(shuō)從坐標(biāo)系中的圖像中，我們能夠得到物體在任意時(shí)刻的位移大小和方向。

總結(jié)

位移大小可以用物體運(yùn)動(dòng)前后的位置差來(lái)表示，即，分別為物體運(yùn)動(dòng)的初末位置坐標(biāo)。方向由正負(fù)來(lái)表示。

位移——時(shí)間圖像又叫做x—t圖像，可以反應(yīng)物體在任意時(shí)刻的位置或者位移信息。選定坐標(biāo)原點(diǎn)為初位置，位置大小就和位移大小相等，方向由位移的正負(fù)來(lái)判斷。

本文部分內(nèi)容來(lái)自于人教版高中物理必修一