物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移相等,这种运 动就叫做匀速直线运动。

在匀速直线运动中,既然在相等的时间里位移相等,如果在时间 t 内的位移是 s,在时间 2t 内的位移就是 2s,在时间 3t 内的位移就是 3s 等等,即位移 s 跟发生这段位移所用的时间 t 成正比,位移 s 是时间 t 的正比函数。

我们还可以用图象来表示位移和时间的关系。在平面直角坐标系中, 用纵轴表示位移 s,用横轴表示时间 t,根据上述汽车运动的数据,在坐标平面上标出表示(4.9,100)、(10.0,200)、(15.1,300)、(19.9, 400)的点,可以看出各个点几乎都在一条通过原点的直线上(图 4-5)。画出这条直线,从学过的数学知识我们知道,这正是正比函数的图象。

这种图象叫做位移-时间图象(s-t 图象),有时简称位移图象。

变速直线运动 我们日常看到的直线运动,往往不是匀速直线运动。飞机起飞的时候,运动越来越快,在相等的时间里位移不相等。火车进站的时候,运动越来越慢,在相等的时间里位移也不相等。

物体在一条直线上运动如果在相等的时间里位移不相等这种 运动就叫做变速直线运动。变速直线运动的位移图象不是直线,而是曲线。这一章我们着重研究变速直线运动。

在物理学中,物理量之间的关系可以用公式来表示,也可以用图象来表示。s-t 图就是一种图象表示。

图象可以一目了然地表示出物理量之间的变化情况,便于从总体上认识过程的特点。比如,由描述物体运动的 s-t 图是不是一条直线,就可以判断该物体是不是做匀速直线运动。利用图象可以比较方便地处理实验(或观测)结果,找出事物的变化规律。图 4-5 就是由观测汽车运动的数据,找出汽车运动的规律的。