直线运动是移动体沿直线运动并因此在一维中发生的直线运动，因此也称为一维运动。该直线是移动物体所遵循的路径或路径。沿着图1的道路行驶的汽车遵循这种类型的运动。
它是您可以想象的最简单的运动模型。人，动物和事物的日常运动通常将直线运动与沿曲线的运动结合在一起，但经常观察到某些直线运动。
图1.汽车沿直道行驶。资料来源：
这里有一些很好的例子：
-沿200米的直线轨道行驶时。
-在直路上驾驶汽车。
-从一定高度自由地放下物体。
-垂直向上掷球时。
现在，通过指定诸如以下特征来实现描述运动的目的：
-位置
- 移位
-速度
-加速
-天气。
为了使观察者能够检测到物体的运动，他必须具有一个参考点（原点O），并且已经建立了一个特定的移动方向，可以是x轴，y轴以及其他任何方向。
至于移动的对象，它可以具有无限多个形状。在这方面没有限制，但是在随后的所有内容中，都将假定移动台是一个粒子。一个很小的物体，其尺寸不相关。
众所周知，宏观物体并非如此。但是，该模型在描述对象的整体运动方面具有良好的效果。这样，粒子可以是汽车，行星，人或任何其他移动的物体。
我们将以一种通用的运动方法开始对直线运动学的研究，然后将研究某些特定情况，例如已经提到的情况。
直线运动的一般特征
以下描述是一般性的，并且适用于任何类型的一维运动。首先是选择参考系统。移动发生的线将是x轴。运动参数：
位置
图2.在x轴上移动的移动设备的位置。资料来源：Wikimedia Commons（由F. Zapata修改）。
它是从原点到给定瞬间对象所处点的向量。在图2中，向量x 1表示移动体在坐标P 1处和在时间t 1处的位置。国际系统中位置向量的单位是米。
移位
位移是指示位置变化的向量。图3中的轿厢已经从位置P了1到位置P 2，所以它的位移是Δ X = X 2 - X 1。位移是两个向量的减法，用希腊字母Δ（“ delta”）表示，它又是向量。它在国际系统中的单位是米。
图3.位移矢量。资料来源：F。Zapata编写。
向量在印刷文本中以粗体表示。但是在同一维度上，如果需要，您可以不使用矢量符号。
行驶距离
运动物体行进的距离d是位移矢量的绝对值：
作为绝对值，行进的距离始终大于或等于0，并且其单位与位置和位移的单位相同。绝对值符号可以使用模数条或仅通过删除打印文本中的粗体来完成。
平均速度
位置变化有多快？有慢速手机和快速手机。关键一直是速度。为了分析该因素，分析位置x作为时间t的函数。
平均速度v m（见图4）是割线（紫红色）相对于曲线x vs t的斜率，并提供了有关移动台在所考虑的时间间隔内运动的全局信息。
图4.平均速度和瞬时速度。资料来源：维基共享资源，由F. Zapata修改。
v 米 =（X 2 - X 1）/（T 2 -t 1）=Δ X /Δ吨
平均速度是一个矢量，在国际系统中的单位是米/秒（m / s）。
瞬时速度
平均速度是通过采用可测量的时间间隔来计算的，但没有报告该间隔内发生的情况。要了解任何给定时刻的速度，您必须使时间间隔非常小，在数学上等同于进行以下操作：
上面的方程式给出了平均速度。通过这种方式，可以获得瞬时速度或简单的速度：
在几何上，位置相对于时间的导数是在给定点处曲线x vs t的切线斜率。在图4中，该点为橙色，切线为绿色。该点的瞬时速度就是该线的斜率。
速度
速度定义为速度的绝对值或模数，并且始终为正（符号，道路和高速公路始终为正，从不为负）。术语“速度”和“速度”可以每天互换使用，但是在物理学上，必须区分矢量和标量。
V =Ι v Ι= V
平均加速度和瞬时加速度
速度可以在运动过程中改变，现实是可以预期的。有一个量化这种变化的幅度：加速度。如果我们注意到速度是位置相对于时间的变化，则加速度是速度相对于时间的变化。
图5.平均加速度和瞬时加速度。资料来源：维基共享资源，由F. Zapata修改。
可以将前面两个部分中x与t的关系图的处理扩展到v与t的对应关系。因此，平均加速度和瞬时加速度定义为：
一 米 =（v 2 - v 1）/（T 2 -t 1）=Δ v /ΔT（紫线的斜率）
当加速度恒定时，平均加速度a m等于瞬时加速度a，并且有两种选择：
-加速度等于0，在这种情况下，速度是恒定的，并且存在均匀的直线运动或MRU。
-除0以外的恒定加速度，其中速度随时间线性增加或减小（匀变直线运动或MRUV）：
其中v f和t f分别是最终速度和时间，v 或 yt o是初始速度和时间。如果t o = 0，则求出最终速度，我们就已经有了最终速度的方程：
以下等式对此运动也有效：
-作为时间的函数的位置：x = x o + v o。t +½在2
-速度与位置的关系：v f 2 = v o 2 +2a.Δx（Δx = x-x o）
水平运动和垂直运动
水平移动是沿水平轴或x轴发生的运动，而垂直移动则沿y轴发生。在重力作用下的垂直运动是最常见和有趣的。
在前面的方程式中，我们将a = g = 9.8 m / s 2垂直向下定向，该方向几乎总是选择负号。
这样，v f = v o + at变为v f = v o -gt，如果由于物体自由落下而初始速度为0，则可以进一步简化为v f =-gt。当然，只要不考虑空气阻力。
工作实例
例子1
在点A处释放一个小包装，使带有如图所示的滑动轮ABCD的输送机沿着输送机移动。在下降倾斜部分AB和CD时，包装件的恒定加速度为4.8 m / s 2，而在水平部分BC中则保持恒定的速度。
图6.在已解决示例的滑动轨道上移动的包1.来源：自己的阐述。
知道数据包到达D的速度为7.2 m / s，确定：
a）C和D之间的距离。
b）包装到达终点所需的时间。
解
包装的移动是在所示的三个直线部分中进行的，为了计算要求的速度，需要在B，C和D点处的速度，让我们分别分析每个部分：
AB部分
数据包传输到AB部分的时间为：
BC区
BC区的速度是恒定的，因此v B = v C = 5.37 m / s。数据包通过此部分所花费的时间为：
CD部分
通过v D 2 = v C 2 + 2 ，该部分的初始速度为v C = 5.37 m / s，最终速度为v D = 7.2 m / s 。d求解d的值：
时间计算如下：
提出的问题的答案是：
a）d = 2.4 m
b）行驶时间为t AB + t BC + t CD = 1.19 s +0.56 s +0.38 s = 2.13 s。
例子2
一个人在水平门下，该门最初是敞开的，高12 m。人员以15 m / s的速度垂直将物体扔向大门。
已知人将物体从2米高处扔下1.5秒后，大门会关闭。不会考虑空气阻力。回答以下问题，证明理由：
a）物体在关闭之前能否通过门？
b）物体会撞到关上的门吗？如果是，什么时候发生？
图7.将一个对象垂直向上投掷（工作示例2）。资料来源：自制。
回答）
球的初始位置与球门之间有10米的距离。这是垂直向上的投掷，其中该方向被视为正方向。
您可以找到达到此高度所需的速度，并计算出完成该过程所需的时间，并将其与闸门的关闭时间（即1.5秒）进行比较：
由于该时间小于1.5秒，因此可以得出结论，物体可以至少通过门一次。
答案b）
我们已经知道对象在上升时设法通过门，让我们看看它是否有机会在下降时再次通过。到达闸门高度时的速度与上坡时的速度相同，但方向相反。因此，我们以-5.39 m / s的速度工作，达到这种情况所需的时间为：
由于门仅保持1.5 s的打开时间，因此很明显它没有时间再次通过，因为它发现门已关闭。答案是：如果物体在下降后2.08秒后与封闭的舱口碰撞，则该物体已经下降。
参考文献
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