前面我們已經(jīng)了解到,線性坐標(biāo)系中某一點(diǎn)的坐標(biāo)是用來描述物體的位置的。那么貝語網(wǎng)校,位移在線性坐標(biāo)系中應(yīng)該如何表示呢?
如下圖所示,做直線運(yùn)動(dòng)的物體的初始位置為
,最后一個(gè)位置是
,那么物體的位移應(yīng)為
指向
是一條紅色有向線段,其大小等于最終位置坐標(biāo)與初始位置坐標(biāo)之差
。
位置坐標(biāo)的變化代表位移
由于Δx常用來表示坐標(biāo)的差值,因此在研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí),常用Δx來表示位移,記為
。
如果兩個(gè)坐標(biāo)差為正,則位移方向指向x軸正方向;如果兩個(gè)坐標(biāo)差為負(fù),則位移方向指向x軸負(fù)方向。
看看課本上的思考題
摘自人民教育出版社高中物理
問題中的已知條件是坐標(biāo)
,
, 解決
使用公式
,結(jié)果為負(fù)值,表示與指定的正方向相反。一般我們的線性坐標(biāo)軸都是以右方向?yàn)檎较颍晕矬w會(huì)向左移動(dòng)。 (如下圖)
位移-時(shí)間圖像
物體在每個(gè)時(shí)刻的位置或每個(gè)時(shí)間間隔的位移可以通過圖像直觀地表示。如下圖所示高中物理坐標(biāo)系,在直角坐標(biāo)系中,選擇時(shí)間t為橫軸,位置x為縱軸。坐標(biāo)系中的圖形就是位置-時(shí)間圖像,通過它我們可以直觀地看到物體在任意時(shí)刻的位置。如果選擇物體運(yùn)動(dòng)的初始位置為位置坐標(biāo)原點(diǎn)O,則位置和位移大小相等(x=Δx),位置-時(shí)間圖像就成為位移-時(shí)間圖像,也稱為xt圖像。從xt圖像中,我們可以直觀地看到物體在不同時(shí)刻的位移情況。
如下圖所示,橫軸為時(shí)間軸t高中物理坐標(biāo)系,t=2s時(shí)物體對(duì)應(yīng)的位置為x=3m。由于初始位置是坐標(biāo)原點(diǎn),即
,則此時(shí)物體的位移
,即此時(shí)的位置和位移相等。當(dāng)物體在t=4s時(shí),對(duì)應(yīng)的位置為x=6m。同樣,此時(shí)的位置大小等于6m的位移大小。并且從坐標(biāo)系中可以看出,位移3m和6m為正值,物體沿正方向做直線運(yùn)動(dòng)。也就是說,從坐標(biāo)系中的圖像中,我們可以得到物體任意時(shí)刻的位移大小和方向。
總結(jié)
位移可以用物體移動(dòng)前后的位置差來表示,即
,
分別是物體運(yùn)動(dòng)的初始位置坐標(biāo)和最終位置坐標(biāo)。方向用正號(hào)或負(fù)號(hào)表示。
位移時(shí)間圖像也稱為xt圖像,它可以反映物體在任意時(shí)刻的位置或位移信息。選擇坐標(biāo)原點(diǎn)作為初始位置,位置的大小等于位移的大小,方向由位移的符號(hào)決定。
本文部分內(nèi)容來自人民教育出版社高中物理必修課一