蝴蝶飛呀飛∼談「空間度」

 

an01353a.gif (2657 bytes) 『運動』是什麼?

一隻蝴蝶,如果是標本,你大概只看牠一兩眼,也就不感興趣了;換做是一隻活的蝴蝶,在你眼前高高低低、來來回回、停停飛飛,一定逗得你心花怒放,眼光不由自主地追隨著牠的身影,而上下迴旋飛舞(如右圖)。在每一瞬間牠在空中的位置都不相同;像這樣,物體位置隨時間而改變的現象,就叫做運動

解說圖(一)

an01353a.gif (2657 bytes) 三度空間運動

在每一瞬間,蝴蝶所在的位置,我們都無法預測,因為牠可以任意左右、上下、前後移動 - 簡直就是亂飛嘛!嘿嘿,你知道嗎?左右是一個空間度、上下是一個空間度、前後也是一個空間度。蝴蝶飛舞,是在三個空間度中的運動,所以叫做三度空間運動(或三維運動)。不懂?那「3D動畫」看過吧?「三度空間運動」就是「3D運動」!懂了吧?

三度空間的運動實在太複雜了,我們要從最簡單的運動開始,那……就從蝴蝶還是毛毛蟲的時候開始吧!

有隻小毛毛蟲人家叫牠小尨(ㄆㄤ′:毛茸茸的樣子),這一天,小尨覺得吃柑橘葉子太久,已經倒胃了,(嗯!吃柑橘葉子,大概是鳳蝶的幼蟲!)就換到另一棵樹上去。她沿著樹幹向上爬,遇到第一根橫枝便順著橫枝前進(如下圖)。唷!嫩葉就在前方耶!

解說圖(二)


這時,小尨順著樹枝爬,小尨的運動只有前進或後退,所以是一度空間(或一維)運動。要說明在做一維運動物體的位置,只要用一個數字表示就夠了;例如在(圖二)中,小尨正位於從0算起向前5公分處。0是個參考點,叫做原點,距離從原點向前進方向算,是正值;向後退方向算,是負值。在上圖中,小尨的位置可寫成 +5cm 。

如果小尨不小心掉到地上了,牠在地上爬行時,可以任意向前後、左右行進,所以這便是二維運動了,二維運動物體的位置,需要兩個數值來表示;如下圖中,小尨正位於原點0的右方3cm、前方2cm處,我們寫成(3,2),二維運動在小學自然裡是沒法討論的。前面我們說過,三維運動更複雜,也不能討論,所以下次我們就來討論一維運動嘍!看看小尨會搞出什麼花樣來!值得期待喔!

解說圖(三)

※馬爺爺親手畫的插畫夠ㄑㄧㄤˋ的吧!嘻嘻!