透過電子遊戲解釋物理學/位移

介紹

位移是物體在兩個時間點之間位置的變化。它是一個向量量，這意味著它既有方向也有大小。^[1]

位移方向

位移的方向取決於我們對正方向和負方向的選擇。這種選擇可能因情況而異。但是，我們傾向於考慮笛卡爾網格約定來確定位移是正的還是負的。

二維笛卡爾網格的表示。如果兩個軸表示物體的位移，則“Y”軸表示垂直位移，“X”軸表示水平位移。

右邊是一幅二維笛卡爾網格的影像。我們通常使用約定，向上運動（+Y 方向）具有正的垂直位移，向右運動（+X 方向）具有正的水平位移。

考慮到這一點，如果發現物體在某個方向上運動，我們可以根據下表決定它是否具有負位移或正位移。

笛卡爾網格約定參考表

物體相對運動方向	位移型別
向上 (↑)	(+) 垂直正
向下 (↓)	(-) 垂直負
向右 (→)	(+) 水平正
向左 (←)	(-) 水平負
水平和垂直方向的任何組合（例如 ↖，↗ 和 ↘）	將在以下主題中討論。

笛卡爾網格約定下的位移

作為一個一般的例子，考慮一團氣球在 氣球大戰 中相對於地面上升 MuadDib。這些氣球在地面上方，並且離地面越來越遠，以向上運動的方式移動。因此，我們可以使用笛卡爾網格約定來表明氣球相對於地面具有正的垂直位移。

笛卡爾網格約定的例外

在 Cruisin' 4A Bruisin' 中的汽車 Raspy 667 朝向左側移動。需要注意的是，汽車通常按照它們所面對的方式移動。因此，如果我們要在上面的橋上跟蹤這輛車的運動，假設汽車向前移動（在這種情況下是向左移動）時，它是在正方向移動可能更實際。

因此，我們可能希望將汽車的向左運動定義為產生正位移，從而推翻笛卡爾網格約定。

相反，如果汽車向後移動（即倒車），我們可以將向右方向的移動定義為產生負位移。因為汽車不像向前移動那樣經常倒車，所以將負方向用於汽車倒車時更方便。

位移的大小

一個玩家試圖在影像上兩個標記的點之間旅行。

位移的大小取決於在觀察物體期間起點和終點之間存在的最短距離。因此，起點和終點之間的路徑不會影響位移。相反，只有起點和終點的位置才起作用。^[3]

例如，假設您正在玩 戰場 2 HeyListen（在右邊）並且您的目標是穿過另一座綠色的山丘。您可以跳到梯子上穿越，也可以躲避炮彈穿越。假設您具有相同的起點和終點，那麼無論哪種方式，您的位移都將相同。

因此，雖然在影像中路徑在A 點和B 點之間具有不同的長度，但位移大小保持不變。