位移和路徑長是什麼意思

位移(Displacement)和路徑長(Path Length)是物理學中描述物體運動的兩個重要概念。

位移是指物體從初始位置到終點位置的有向線段。位移的大小是終點位置與初始位置之間的距離,方向是由初始位置指向終點位置。位移是一個矢量,它有大小和方向。在計算位移時,通常只考慮物體運動的淨效果,而不考慮物體實際經過的路線。如果物體回到初始位置,位移被認為是零。

路徑長是指物體運動路徑的總長度。路徑長是物體實際經過的所有線段的和,它不考慮方向,只是簡單地累加所有經過的距離。路徑長是一個標量,只有大小,沒有方向。在許多情況下,路徑長會大於位移的大小,因為物體可能會走過許多曲折的路線,而位移只關注起始點和終點之間的直線距離。

舉個例子來說明兩者的區別:

假設你從家裡出發去學校,家裡到學校的直線距離是1公里,但是你為了欣賞風景,選擇了一條繞湖一周的路線,總共走了3公里。

在這個例子中,位移遠小於路徑長,因為你實際走的路線比直線距離要長得多。