高中物理 运动的描述——位置和位移
位置
为了定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的坐标系（coordinate system）。例如，若想说明地面上某人所处的位置，可以采用平面直角坐标系来描述；如果物体做直线运动，可以用直线坐标系来描述。
物体做直线运动时，通常被选取这条直线为x轴，在x轴上任选一点作为原点，规定好坐标轴的正方向和单位长度，物体的位置就可以用它的位置坐标来描述。
例如，我们要确定一辆行驶在公路上汽车的位置，可以沿东西方向建立直线坐标系，x轴的正方向指东，选取路上的某建筑物作为坐标原点O，汽车的位置就可以用它的坐标准确地描述出来。如果汽车的坐标是30m，表示它在建筑物以东30m处；如果汽车的坐标是-20 m，表示它在建筑物以西20m处（如下图）。
位移
物体位置的描述我们清楚了，那么，物体位置的变化该怎样描述呢？
如图，三个人从北京去重庆，可以选择不同的交通方式。既可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江而上。我们在初中已经学过，路程（path）是物体实际运动轨迹的长度，只有大小，单位为“米”。
把三个人都看成质点，图中的几种情况表明，三个人的路径不同，路径的长度不同，路程也不同。都是从相同的地点出发，到达相同的目的地，有着相同的位置变化，但位置变化的信息却无法在路程中体现出来。从图中可以看出，由初位置指向末位置的有向线段能准确地描述三个人位置的变化。只要物体的初、末位置确定，这个有向线段就是确定的，它不因路径的不同而改变。为了能够描述位置变化的大小和方向，我们就定义了一个新的物理量——位移（displacement），来描述物体位置的变化，并用小写字母 表示。
线段的长度表示位移的大小，有向线段指示的方向就是位移的方向。因此位移是一个既有大小又有方向的物理量。它的表示方法是在字母上加一个箭头，常用的有
绝对值表示位移的大小，位移大小的国际单位也是“米”。
在上面的例子里，三人的移动路径，即路程不一样，但都是从北京到达重庆，即位移一样。所以说，位移是一个与路径无关的量，仅仅由初位置和末位置决定。
会不会存在位移为零的情况呢？当然可以，即初位置和末位置相同，位移的大小为零，此时位移的方向就没有实际的物理意义了。比如某同学绕着操场跑一圈回到起跑的位置，把他看做质点，绕操场一圈的路程为400m，但位移为0m。
路程可不可以等于位移呢？这个是绝对不可能的，因为路程是一段运动轨迹的长度，没有方向，是一个标量。而位移既有大小又有方向，是一个矢量。标量绝对不可能等于矢量，所以路程不可能和位移相等。但是位移的大小可能和路程是相等的，此时质点一定在做单向的直线运动。
比如一个质点从A点单向直线运动到B点，它的位移大小就等于路程；除此之外，不管A点如何运动到B点，路程总是会大于位移的大小。
位移的正负。如果质点作直线运动，在规定正方向的前提下，与位移正方向相同的取正值，与位移正方向相反的取负值。位移的正负不表示大小，能体现大小的是位移的绝对值，也就是有向线段的长度。
质点从A点运动到B点的位移-5m，就大于从A点运动到C点的位移3m，从C点运动到B点的位移-8m就比前面两个位移都大。
总结
位移是一个由初位置指向末位置的矢量，位移与路径无关，只与初末位置有关，位移矢量既有大小又有方向，直线运动中位移的绝对值表示大小，正负号表示方向。
路程是一个与路径有关的物理量，是标量，路程总是大于或等于位移的大小。
