Что такое перемещение и чем оно отличается от пути?
В кинематике есть путь и перемещение, и я не вижу разницы — вроде оба про «сколько прошёл». Объясните, чем перемещение отличается от пройденного пути, на примере.
2 ответа
Разница принципиальная: одно — скаляр, другое — вектор.
Путь (s) — это полная длина траектории, которую тело реально прошло. Всегда положителен, измеряется в метрах, направления не имеет (скаляр).
Перемещение — это вектор из начальной точки в конечную (по прямой, «напрямую»). Имеет длину и направление.
Лучший пример — стадион. Пробежал круг 400 м и вернулся в старт:
- путь
s = 400 м(столько реально пробежал); - перемещение
= 0(начальная и конечная точки совпали!).
Ещё пример: дошёл от дома до магазина по кривым улочкам 700 м, но по прямой между домом и магазином всего 500 м. Путь = 700 м, модуль перемещения = 500 м.
Когда они равны: только при прямолинейном движении в одну сторону без разворотов. Тогда модуль перемещения = пути.
Зачем различать: в формулах скорости и кинематики (v = s/t, расчёты со средней скоростью по перемещению) важно понимать, что именно используется. Средняя путевая скорость = путь/время, а средняя скорость как вектор = перемещение/время — это разные вещи.
Частая ошибка — считать перемещение по сумме всех пройденных метров. Перемещение — только «откуда и куда», по прямой.
Коротко: путь — сколько ножками протопал (вся траектория), перемещение — насколько в итоге сместился от старта (стрелка из начала в конец). Сбегал в магазин и вернулся домой — путь большой, а перемещение ноль, ведь ты там же, где начал. Совпадают они только если шёл по прямой и не разворачивался.