平面運動

速度
國立臺灣大學物理研究所楊淵棨

速度：

速度為非常基本的物理量之一，其對於描述物體的運動狀態尤其重要。速度為一種描述運動狀態的向量，所謂的向量，包含方向和大小，同樣的，速度也包含了速度的方向和速度的大小。物體速度的方向其實就是物體位移的方向，而其大小，就是量度位移快慢的一種量。速度可以依據所描述的狀態分為兩種：平均速度跟瞬時速度。

平均速度：
所謂平均速度，是用來描述物體在一段時間內的運動，它只跟開始的位置，結束的位置，以及總時間有關係。更具體說，假設 $$\vec{S_b}$$ 為結束的位置，$$t_b$$ 為結束的時刻，$$\vec{S_a}$$ 為開始的位置，$$t_a$$ 為結束的時刻，則平均速度 $$\vec{V}=\frac{\Delta\vec{S}}{\Delta t}$$ ，其中 $$\Delta\vec{S}=\vec{S_b}-\vec{S_a}$$ 為位移，$$\Delta t=t_b-t_a$$ 為總時間。也就是說，我們把物體這一段時間內的運動，表示成一個平均的等速度運動。

運動函數圖形X-t圖的意義
國立苑裡高級中學物理科許家銘老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

對於直線運動物體的實驗，倘若我們在物體的軌道上加上刻度後，或是利用火花打點計時器紀錄，皆可以得到如下的圖形：

讓我們對於該實驗結果做一下加工，以每隔數段作一區間，取某一點為起點（包含時間起點及位置座標起點），填上其時刻及座標即可得到如下的圖形，再者對其以時間軸展開，便可得到所謂的位置(X)對時間(t)的關係圖。

平面等加速度運動解題方法
國立苑裡高級中學物理科許家銘老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

一般而言，當我們處理平面等加速度運動時，會將所處理的座標分為兩個相互垂直的方向，（如：水平方向與鉛直方向、平行斜面方向與垂直斜面方向、切線方向與法線方向…等）在各自的方向上以直線運動的概念解題，在依其需要合併即得解，今天考慮平面向量及正弦定理，部分題型可以不須分解即可求解，通用例題如下：

例題：
某物體自地面（或離地高 $$h$$）以初速度 $$v_0$$ 與水平夾 $$\theta$$ 角斜向拋出，在出發後時刻 $$t$$ 時，物體的速度為 $$v$$ 且與水平方向夾角 $$\varphi$$：

1.  物體的速度 $$v$$ ：
由加速度的定義：

$$\vec{a}=\displaystyle\frac{\Delta\vec{v}}{\Delta t}$$

$$\Delta \vec{v}=\vec{v}-\vec{v_0}=\vec{a}\cdot\Delta t$$

$$\vec{v}=\vec{v_0}+\vec{a}\cdot\Delta t$$

坐標系統〈Coordinate System〉
台北市立第一女子高級中學物理科張清俊老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

物理學中整個動力學目的不外乎在描述物體如何運動？以及為何運動？然而想要清楚描述物體的運動，必須先清楚描述物體的位置（以及時間），而要清楚描述物體的位置，又必須先清楚定義一個坐標系統以為參考，例如要描述台北市的位置時，可以說台北市在地球上大約東經 $$121$$ 度、北緯 $$25$$ 度的地方，這裡的經緯度系統就是一個我們在描述地球上某個位置時常用的坐標系統。

由步鎗（Rifle）射出的子彈軌跡（Trajectory）為一直線？
國立台南第一高級中學物理科羅焜哲老師/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

子彈的速度大，不易讓人聯想到其軌跡為拋物線。高二的軍訓課程，也有三角瞄準與實彈射擊的項目。眼睛看到瞄準點、準星和表尺三者重合時，擊發步鎗就可以打中目標。學生易有鎗管直接指向目標物的錯覺。

運動學（Kinematics）與簡單的運動種類
台北市立第一女子高級中學邊鈺皓/台北市立第一女子高級中學黃克雄老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

在物理學上，運動指的是物體在空間中相對位置隨著時間而變化的行為。在生活中「運動」這個行為是很常見的，但一直到了亞里斯多德的時候人們才開始探討運動。 亞里斯多德把運動分成兩大類：一種是天然運動，就像天體的圓周運動或是自由落體運動；另一種是激發運動，例如推一個物體所做的運動。亞里斯多德認為「力」 是保持運動狀態的原因。但到了十七世紀，以伽利略為首的諸多科學家開始對運動進行深入的研究，他們認為：力並非保持運動狀態的原因，而是改變運動狀態的原因。到了十七世紀末，英國科學家牛頓(Isaac Newton)提出了「牛頓運動定律」，為古典物理奠定了基礎。隨著時代的演變，在二十世紀初「愛因斯坦」提出了「相對論」，改變了昔日人們對空間和時間的看法，也因此使得舊有的運動觀念也須修正。