直线运动轴承详解（直线运动）

物理是研究整个世界，或者更确切的说，是整个宇宙的运行原理的科学

哇…高大上啊

直接把我们的认知踢出地球，拔高到宇宙了。

好了，首先我们注意到，大到一个星系，小到一颗原子，所有的物体都在做大量的运动，包括你平时所做的那些运动，其实也算…

那么，运动包含很多因素，比如说位置，质量，速度，加速度等等。你需要把这些东西都串联起来，搞清楚相互之间的关系，那么你也就大概明白了宇宙万物运动的原理。

我们以最简单的驾驶汽车为例，来简要解释一下直线运动：

假设你驾驶自己的爱车，在高速公路上纵情驰骋，这个时候你就是在做直线运动。那么有几个因素此时就和你产生了关联

1. 时间 t

时间的重要性我不用多说，你们比我懂

它告诉你开了多久

1. 位置 x

它告诉你从哪来，到哪里

比如你是坐朋友的车，你上车后就睡着了。假设不告诉你去哪，开了多久，等你醒来，你知道自己大概在哪，大概走了多远吗？但假如我告诉你我们从无锡开到了上海，你立马就知道了自己的位置和自己经历了多少路程

车辆移动经过了位移，也就是位置移动，并且沿着一个方向在走（这里只假设从左往右），此时的位移就是正值。

假设从右往左，那就是负值。

好了，国家级抬杠运动员出场：你怎么知道哪里是正值哪里是负值？为啥从左往右就是正值？不能是负值吗？

这次我认输，答案是可以，因为正值负值的标准可以随意规定，你要反着来也可以！你说往东是正，往西是负，没问题。

就像喝酒玩骰子，你说1最大6最小，大家同意就行，但是定了就不能耍赖，不然就没有办法玩下去了，任何事情都要有规矩。

但这些都不会影响最终的结果

（该你喝你肯定跑不掉）

1. 速度 v

速度是你的位置随着时间变化的方式。

我觉得速度和第4点加速度结合起来解释可能会好一点

1. 加速度 a

举个简单的例子：你坐在朋友的跑车上，他猛踩油门，你会感受到强烈的推背感，这个就是加速度啦。此时如果你注意车辆上的仪表盘，你会发现上面的数字在迅速增加，对加速度多么完美的视觉诠释。

以上就是影响运动的四种因素

那么假设我们在研究从无锡到上海的运动，我们怎么把这些因素结合起来看呢？

有些人会拿出地图，在地图上做标记之类的，

但实际上图表才是最直观的方法

我们来画个坐标：

假设距离为X轴, 单位是米；时间是Y轴，单位是秒

我们假设你用了不同的运动方式来走过一段路程，并在图上画出来

假设你经过一个红灯，停在一个点，距离红灯4米，停了三秒钟

那么图表上你的位置就是一条X=4m的水平线

但如果你没停下，而是每秒匀速滑行1米呢？

那么你的运动轨迹将是一条斜线，比如这样：

第三种方式：假设一开始你停在原地4米处

然后你踩油门，一秒后你前进了一米

两秒后一共前进4米

三秒后一共前进9米

这个例子中，你最后的图像会是一条曲线，像这样：

如何有小伙伴对于图表的理解有困难，建议去补习一下数学知识，这里主要是在讲物理，我就不赘述了，原谅我。

好了，我们对于位置和时间的变化大概清楚了

同理，我们可以画出速度和加速度的变化过程

我们把速度放在X轴，时间放在横轴Y

慢着，速度的单位是啥？看一下你汽车的仪表盘，KM/H，每小时多少公里，没错。我们这里方便理解，就把车开慢点，把单位缩小一点，每秒钟多少米，M/S

加速度也是如此，加速度是以每秒速度的变化来衡量的，所以单位应该是 速度/S，速度的单位是啥？（不知道的小伙伴请出门往右，面壁思过三十秒再来），那么加速度的单位就是（M/S）/S，m/s*1/s是多少？就是M/S²

所以，从四个要素的单位就可以看出，位置x，时间t，速度v，加速度a，都是相互关联的

理论先讲到这里，讲多了不光你们脑子晕，我也晕。

我们来讲点实际应用吧

假设，你想知道某段时间内你的平均速度，比如最初的三秒钟时间内

首先我们要计算位置的变化量，然后除以时间的变化量

变化量，搞清楚这个，我们要知道初始值和最终值，然后用最终值减去初始值

在物理学界，物理学家要计算大量的变化量，这个最终值减去初始值的差值，用希腊大写字母Δ表示（小写是δ，学习物理还能复习数学知识，还能学外语，一举多得啊），英文读音Delta。

我们读书时候最讨厌的玩意儿方程来了：

v ̅代表平均速度，Δx就是位置的变化量，Δt就是时间的变化量

我们回到之前的第三种情况：

一开始你停在原地4米处

然后你踩油门，一秒后你前进了一米

两秒后一共前进4米

三秒后一共前进9米

所以我们的距离初始值是4米，最终值是13米（三秒时间我们前进了9米，加上初始值4米）

所以Δx=13m-4m=9m

那我们时间的初始值呢，0秒，经过三秒的前进，最终值是3秒

所以Δt=3s

所以我们的平均速度是v ̅=9m/3s=3m/s

同样的，我们计算加速度也是用一样的方式，

对于速度的变化量

我们也需要用到最终值和初始值，速度的最终值我们称为末速度，末速度的计算也有公式：

末速度=初始速度 加速度*时间

看到这里，很多小伙伴可能已经晕了。

的确，加速度要比速度难理解的多，也复杂的多。为了帮助大家理解，我们来进行深挖一下。

加速度，其实是一种矢量。

矢量，英文名Vector, 在物理上的定义，就是既有大小又有方向的物理量，在数学中成为向量。熟悉计算机的有没有听过矢量图？其他的矢量还有动量，力等

速度其实也是矢量

我们前文提到过，物体的直线运动必须要规定一个方向，从左到右是正值还是从右到左是正值。

先撇开方向不谈，假设就是最简单的从左到右的运动。

安插个小知识：其实，加速度有很多很多种类，除了我们现在讲述的直线加速度，还有自由落体时候的重力加速度(9.81m/ S²)

加速度是速度随时间的变化量，表示速度变化的快慢。

车迷朋友们都很熟悉，衡量一辆车的动力一个很重要的指标就是0-100KM/s加速时间，这个时间越短，说明加速越快，加速度越高。

赶紧来辆我的dream car压压惊，舒缓一下

但是一般情况下，加速度是个瞬时概念。

也就是说，每一个时间段，加速度可能都不一样。比如我家的布加迪，前1秒，2秒，3秒的瞬间加速度都是不一样的（原谅我吹一下牛）

我们这里先说最简单的匀加速直线运动，加速度的大小等于单位时间内速度的增加量

我们前面那个公式：

速度矢量Δv的变化和所经过的时间Δt的比，称为时间内的平均加速度，就是a ̅

当时间间隔Δt趋近于0的时候，平均加速度的极限称为瞬时加速度，简称加速度，记为a

因而加速度的严格定义为：加速度矢量等于速度矢量对时间的导数，其方向沿着速端图的切线方向并指向轨迹的凹侧。（大家不理解可以忽略，因为我们的目的是扫盲，不是考试做研究）

物理学界对于加速度的公式有好多

我们先理解到这里就可以了。

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