변위

변위(變位, displacement)는 위치의 변화량, 즉 벡터를 뜻한다. 어떤 시간 동안 물체(입자)의 위치 변화로 정의된다.

입자가 처음 위치 x_i에서 나중 위치 x_f까지 움직일 때, 입자의 변위는

[math]\displaystyle{ \Delta x \equiv {x}_{f} - {x}_{i} }[/math]

로 주어진다. 이 정의로부터 x_f가 x_i보다 크면 Δx 가 양(+)이고 x_f가 x_i보다 작으면 Δx는 음(-)이다.

변위와 이동거리

변위와 이동거리는 다른데 이동거리는 물체가 이동한 경로의 길이다. 만약 인물 A가 서울에서 부산까지 갔다가 돌아가면 이 시간 동안의 인물 A의 변위는 출발점과 도착점이 같기 때문에 0이다. 즉 x_f = x_i이므로 Δx = 0 이다. 그러나 이 시간 동안 이동거리는 서울에서 부산까지 거리의 두 배이다. 거리는 항상 양수로 표시되지만 변위는 양수 또는 음수가 될 수 있다.

위 그림에서, 초록색 실선을 따라 어떤 물체가 이동하였다고 할 때, 이동거리는 초록 실선의 길이와 같다. 변위의 방향은 파란색 화살표의 방향과 같고, 그 크기는 파란색 화살표의 길이와 같다.