В этой статье объясняется, что такое смещение в физике. Таким образом, вы узнаете, как рассчитать перемещение, решить упражнение на перемещение и, наконец, связь между перемещением и другими кинематическими понятиями.
Что такое перемещение в физике?
В физике перемещением называют изменение положения тела. Другими словами, перемещение тела вычисляется путем вычитания его конечного положения минус его начальное положение.
Единицей перемещения в Международной системе (СИ) является метр.
Символ смещения — Δx. Однако в физике смещение также обозначается символом Δr.
Имейте в виду, что в физике есть небольшая разница между вектором смещения и понятием смещения. Вектор смещения — это вектор, идущий от начального положения тела к его конечному положению. С другой стороны, когда мы просто говорим «смещение», мы имеем в виду модуль вектора смещения, то есть расстояние между конечным положением и начальным положением.
формула путешествия
Смещение равно разнице между конечным положением (x f ) и начальным положением ( xi ). Поэтому в физике для расчета смещения движущегося тела из его начального положения необходимо вычесть конечное положение тела (Δx=x f -x i ).
Итак, формула расчета перемещения в физике выглядит следующим образом:
Золото:
-
это смещение.
-
это конечная позиция.
-
это исходное положение.
Например, если начальное положение тела x i = 2 м, а его конечное положение x f = 7 м, то тело сдвинулось, потому что оно изменило положение и, точнее, перемещение тела равно Δx = 7. – 2=5м.
Путешествие и пройденное расстояние
В этом разделе показана разница между перемещением и расстоянием, пройденным движущимся телом, поскольку это два физических понятия, которые часто путают.
В физике под пройденным расстоянием понимают длину, пройденную телом, чтобы добраться из одной точки в другую, то есть пройденное расстояние — это весь путь, пройденный телом.
Итак, разница между перемещением и пройденным расстоянием заключается в том, что смещение — это длина между исходным положением и конечным положением, а с другой стороны, пройденное расстояние — это общая длина, пройденная для перехода от исходного положения к конечному положению.
Следовательно, пройденное расстояние всегда будет равно или больше перемещения, поэтому смещение не может быть больше пройденного расстояния.
Конкретный пример путешествия
Увидев определение смещения и его формулу, мы увидим конкретный пример того, как рассчитывается смещение тела.
- Движущееся тело движется вперед и назад по прямой и проходит следующие положения: х 1 =2 м, х 2 =3 м, х 3 =7 м, х 4 =5 м, х 5 = 8 м. Вычислите перемещение и путь, пройденный телом.
Перемещение тела легко найти, достаточно вычесть конечное положение минус начальное:
![\begin{aligned} \Delta x&=x_f-x_i\\[2ex]\Delta x&=8-2\\[2ex]\Delta x&=6 \ m\end{aligned}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-962de84832c44632ca8ab4e141a5197e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
С другой стороны, чтобы определить общее пройденное расстояние, необходимо сначала вычислить расстояние между каждым из промежуточных положений, а затем сложить все вычисленные расстояния. Таким образом, вычисляем длину между каждой из позиций:
Смещение Δx 34 отрицательно, поскольку, когда тело перемещается из положения x 3 в положение x 4 , оно движется назад, поэтому отрицательный знак указывает только на то, что тело движется назад. Однако, чтобы вычислить пройденное расстояние, нам нужно установить положительное значение, поскольку это на одно расстояние больше, чем проходит тело.
Таким образом, общее пройденное расстояние эквивалентно сумме всех расстояний между различными позициями:
![\begin{aligned} d&=\Delta x_{12}+\Delta x_{23}+\Delta x_{34}+\Delta x_{45}\\[2ex]d&=1+4+2+ 3\\[2ex]d&=10 \ m\end{aligné}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-75161b21d49529e22ce839d59912931e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Движение и скорость
Наконец, мы увидим, в чем разница между перемещением и скоростью, поскольку это две разные физические концепции, но они математически связаны.
Скорость – величина, указывающая на изменение положения тела относительно времени. Другими словами, скорость – это изменение перемещения за единицу времени.
Следовательно, разница между перемещением и скоростью заключается в том, что смещение указывает на изменение положения, а скорость указывает на изменение положения во времени.
Более того, перемещение и скорость математически связаны: фактически скорость рассчитывается на основе смещения тела. Посмотреть, как это делается, вы можете, перейдя по следующей ссылке: