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物理里所说的机械运动，简称运动，定义是物体的空间位置随时间发生变化的情况。这个定义，告诉了我们如何判断一个物体是否在做机械运动。 但是不要轻易觉得自己已经理解了这个定义，除非确认自己完全理解了这个定义里的关键概念。 那么这个定义里有哪些关键概念呢？很明显，'物体'，'位置'，'时间'，是三个绕不过去的物理概念，同样也是三个司空见惯的生活概念。 这里我们要插一句，千万不可以随意用生活中的概念定义来定义物理里的概念。 那么，这里的物体，究竟指的是什么呢？这里的物体，泛指一切研究对象，即宇宙中的万事万物，都可以是我们研究的对象，也就是'物体'，大到星球，小到电子；可以是日常生活中所指的一个整体，比如一辆汽车，一只飞鸟，也可以是这个整体的一部分，汽车的轮子，飞鸟的翅膀；等等，所以，在研究运动中，明确研究的对象是非常重要的。 那么，时间的定义是什么呢？物理学中的'时间'概念，与生活中的意义不太一样，被细分为了'时刻'、'时间间隔'两个概念，假如我们用一根带方向的直线表示时间，这根直线上的点，代表的就是时刻，两个时刻之间的间隔，就叫做时间间隔。时刻，比如我们常说的'8点整'、'9点45分'、'8分初'、'7秒末'等，这都是时刻，需要注意的是，8分初与7分末、8秒初与7秒末，代表的是同一个时刻。时间间隔，又称时间长度、时长。比如我们常说的'45分钟'、'第1秒'、'第8秒'、'前3秒'等，这都是时间间隔，需要注意的是，'第8秒'的时长为1秒。 那么，'位置'究竟是什么呢？我们在生活中说某物体的位置时，常常会用这里、那里这样的词语来说明，我们有时可以心领神会，有时也会搞错，很明显这不是物理学里所能容忍的。 那么，究竟什么是物理学的位置呢？物理学里所说的位置，就是在位置坐标系（简称坐标系）内的坐标函数。这样就带来了一个问题，那就坐标系的种类非常多，不同的坐标系，坐标函数的形式是不一样的，在高中阶段，常用的坐标系有一维线坐标系、二维平面直角坐标系和三维立体直角坐标系。建立任何坐标系，都需要坐标原点、标度、正方向。标度问题好解决，有现成的单位'米'，但是原点和正方向就不一样了，它们的选取是随意的，那么在实际情况中，我们如何确定它们呢？我们可以通过随意选定一点为坐标原点，并规定正方向，这样物体位置也就确定了；也可以通过设定某一物体或某几个物体（这个物体或某几个物体被称为参考系或者参照物）的位置，如此一来，原点以及正方向也就随之确定。 在实际情况中，物体总有一定的大小和形状，其上各个点的位置随时间的变化情况并不相同，这就形成了各式各样的机械运动。最简单的机械运动有两种，一种是平动，一种是转动。平动，就是物体上各个点的运动情况都一致；转动，就是物体上各个点都绕着同一个轴做圆周运动。 在平动情形下，由于物体上各个部分的运动情况完全一样，那么我们只要描述其上任意一部分的运动情况，就可以知道这个物体整体的运动情况，此时，我们可以把整个物体简化为一个点，这个点拥有整个物体的质量，但是没有了形状和大小，这样的操作叫做理想化，形成的这个有质量却没有大小和形状的点就叫做质点，比如一块钢铁在水平面上沿直线运动，我们就可以把这块钢铁看作一个质点。有时候，物体虽然并没有做平动，各个点的运动情况各不相同，但是如果我们并不关注这些差异，而只关注整体的运动情况，此时，也可以把这个物体看作质点，比如一列火车在水平面上沿直线运动，虽然车轮、车身等各点的运动情况差异非常大，但是我们在研究列车从一地到另一地的运动中，依然可以把这列火车视为一个质点。 这就要说一下高中物理学的一个非常重要的特征，那就是高度的理想化，在研究具体问题的时候，我们会忽略某些次要因素，只抓某些主要因素。上面所说的质点，就是高度理想化形成的一个物理模型。在学习过程中，要特别注意抓重点，不要被次要因素蒙住双眼，只有这样，才能在面对纷繁复杂的条件和情景时，抓住主要矛盾，顺利解决问题。 |
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