一些美國大學(xué)在申請過程中需要申請者提交SAT2物理成績，老師在此為大家講解SAT2物理部分的重點(diǎn)內(nèi)容。本文講解SAT2物理之基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)學(xué)。
基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)學(xué)（Kinematics）主要會涉及三個(gè)物理量，Displacement、Velocity和Acceleration。
1 Displacement 位移
Displacement，中文叫做位移，它指的是物體位置的移動(dòng)，它其實(shí)是一個(gè)Vector，是從物體的開始位置指向物體的結(jié)束位置。Displacement對應(yīng)Scalar的概念是路程。路程和位移最大的區(qū)別在于，比方說你現(xiàn)在在跑步，跑步的軌道是環(huán)形的，那你在跑完了一圈以后，最終又回到了開始位置，在這個(gè)過程當(dāng)中，因?yàn)殚_始位置和結(jié)束位置是一樣的，所以在這個(gè)過程當(dāng)中，Displacements是等于0的，但是路程等于你跑步軌道的整個(gè)周長。
2 Velocity 速度
Velocity，中文叫做速度，它和我們平時(shí)講的speed是有不同的，Velocity本質(zhì)上是一個(gè)矢量，那它既包含大小，也包含方向。
3 Acceleration 加速度
Acceleration指的是速度的變化率，與Velocity對應(yīng)的Acceleration也應(yīng)該是一個(gè)矢量，它也是帶有方向的。
上圖出現(xiàn)的兩個(gè)公式是平時(shí)物理當(dāng)中，最常用的兩個(gè)計(jì)算位移的公式。上面一個(gè)公式中的d，代表的是Displacement，vi代表的是這個(gè)物體開始的時(shí)候，它的Velocity，t代表的時(shí)間，a代表的是它的Acceleration。應(yīng)用這個(gè)公式需要注意v和a是在同一個(gè)直線上來的。如果v和a的方向是相同的話，那么兩個(gè)可以同時(shí)取正號，如果v和a方向相反的話，說明這個(gè)物體做的是減速運(yùn)動(dòng)了，a應(yīng)該是帶符號的。
這個(gè)公式具體可以用在，當(dāng)我們知道一個(gè)物體以什么樣的速度在加速，或者知道它的初速度多少，那么它在這一段時(shí)間里面跑了多少路，我們是可以用這個(gè)公式計(jì)算出來的。第二個(gè)公式屬于一個(gè)高端操作，這個(gè)公式可以用在跟這個(gè)時(shí)間沒有關(guān)系的情況下，只想知道一開始的速度、結(jié)束時(shí)的速度、加速度和Displacement是多少。
4 Projectile Movement 拋物運(yùn)動(dòng)
針對Projectile Movement，最簡單的一種情況是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，就是這個(gè)物體是原地向上拋出去的。它的初速度是朝上的，加速度實(shí)際上是由于重力產(chǎn)生的重力加速度，那么它是恒定的向下的加速度，這個(gè)情況的話，它就屬于一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，它只會y的方向上做上下運(yùn)動(dòng)，所以我們只需要運(yùn)用上圖的第一個(gè)公式就可以了。
針對斜拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)，它在剛才的基礎(chǔ)上加了一個(gè)X方向的運(yùn)動(dòng)，這個(gè)時(shí)候就需要用到剛才講的矢量分析。我們先把它拆成X方向和Y方向，在Y方向上它受到一個(gè)由于重力產(chǎn)生的重力加速度了，它有一個(gè)向下的重力加速度，所以它對應(yīng)的是第一個(gè)公式。它在X方向上，因?yàn)樗菦]有加速度的，就是一個(gè)最簡單的勻速直線運(yùn)動(dòng)。所以，X方向的Displacement只需要將X方向上的初速度乘以time，就可以分別求出X方向和Y方向的距離了。
5 Circular Movement 曲線運(yùn)動(dòng)
我們在運(yùn)動(dòng)學(xué)里面第二個(gè)經(jīng)常會遇到的一個(gè)問題是Circular Movement曲線運(yùn)動(dòng)，我們會稱之為圓周運(yùn)動(dòng)。
這里同學(xué)經(jīng)常會犯的一個(gè)錯(cuò)誤是，假如說一個(gè)物體，它以一個(gè)恒定的速率繞著這個(gè)圓圈做圓周運(yùn)動(dòng)的話，這個(gè)物體它到底有沒有加速度，很多同學(xué)說它的速度沒有發(fā)生變化，一直都是一樣大的，所以它是沒有加速度的。這個(gè)說法是錯(cuò)誤的，剛才我們說了，Velocity的本質(zhì)是一個(gè)Vector，在這個(gè)過程當(dāng)中，它的大小沒有發(fā)生任何變化，但是方向一直在發(fā)生著變化，所以只要是在做曲線運(yùn)動(dòng)，它的Velocity的方向一直在變，就一定會有加速度。
這個(gè)加速度如果真的有剛才講的這種情況，速度是恒定的，那加速度應(yīng)該等于多少呢?這個(gè)加速度我們會稱之為向心加速度，它的大小有兩個(gè)公式。
第一個(gè)公式的v是物體的速度，r是它去走這樣一個(gè)圓圈的半徑。第二個(gè)公式不是w，是歐米伽，代表它的一個(gè)加速度。通過這個(gè)公式我們可以看出，當(dāng)一個(gè)物體，它沿相同的弧線做運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，如果它跑得越快，那么它的向心加速度就越大，也就是說它需要的向心力也就越大。
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