直線運動，也稱為直線運動，是沿直線的一維運動，因此可以僅使用一個空間維度進行數學描述。 直線運動可以有兩種類型：勻速直線運動，速度恒定（零加速度）； 和非均勻線性運動，速度可變（非零加速度）。 粒子（點狀物體）沿直線的運動可以用其位置 x {\displaystyle x} 來描述，它隨 t {\displaystyle t}（時間）變化。 直線運動的一個例子是運動員沿著直線跑道跑 100 米。

直線運動是所有運動中最基本的運動。 根據牛頓xxx運動定律，沒有受到任何合力的物體將繼續以恒定速度沿直線運動，直到它們受到合力。 在日常情況下，重力、摩擦力等外力可以使物體改變運動方向，不能用直線運動來形容。

人們可以將直線運動與一般運動進行比較。 在一般運動中，粒子的位置和速度由向量描述，向量具有大小和方向。 在直線運動中，描述系統的所有矢量的方向都相等且恒定，這意味著物體沿同一軸運動并且不會改變方向。 因此，可以通過忽略所涉及矢量的方向分量并僅處理幅度來簡化此類系統的分析。

物體的所有質點在同一時間內移動相同距離的運動稱為平移運動。 有兩種類型的平移運動：直線運動； 曲線運動。 由于直線運動是一維運動，因此物體在特定方向上行進的距離與位移相同。 位移的 SI 單位是米。 如果 x 1 {\displaystyle x_{1}} 是物體的初始位置，x 2 {\displaystyle x_{2}} 是最終位置，那么位移在數學上由下式給出：Δ x = x 2 ? x 1 {\displaystyle \Delta x=x_{2}-x_{1}}

旋轉運動中的位移相當于角位移 θ {\displaystyle \theta } 考慮一個每天上班的人。 他回到家時的總位移為零，因為這個人最終回到了他開始的地方，但行進的距離顯然不為零。

速度是指相對于時間間隔在一個方向上的位移。 它被定義為位移隨時間變化的變化率。 速度是一個矢量，表示運動的方向和幅度。 速度的大小稱為速度。 速度的國際單位制是 m ? s ? 1 ， {\displaystyle {\text{m}}\cdot {\text{s}}{-1},} 即米每秒。

移動物體的平均速度是其總位移除以物體從起點到達終點所需的總時間。 它是行進距離的估計速度。 在數學上，它由下式給出：

v avg = Δ x Δ t = x 2 ? x 1 t 2 ? t 1 {\displaystyle \mathbf {v} _{\text{avg}}={\frac {\Delta \mathbf { x} }{\Delta t}}={\frac {\mathbf {x} _{2}-\mathbf {x} _{1}}{t_{2}-t_{1}}} }

在哪里：

• t 1 {\displaystyle t_{1}} 是對象在位置 x 1 {\displaystyle \mathbf {x} _{1}} 和
• t 2 {\displaystyle t_{2}} 是物體在位置 x 2 {\displaystyle \mathbf {x} _{2}}

平均速度的大小 | 平均 | {\displaystyle \left|\mathbf {v} _{\text{avg}}\right|} 稱為平均速度。

相對于平均速度，指的是有限時間間隔內的整體運動，物體的瞬時速度描述了特定時間點的運動狀態。 它的定義是讓時間間隔的長度 Δ t {\displaystyle \Delta t} 趨于零，即速度是位移的時間導數作為時間的函數。

v = lim Δ t → 0 Δ x Δ t = d x d t 。 {\displaystyle \mathbf {v} =\lim _{\Delta t\to 0}{\frac {\Delta \mathbf {x} }{\Delta t}}={ frac {d\mathbf {x} }{dt}}。}

瞬時速度的大小 | v | {\displaystyle |\mathbf {v} |} 稱為瞬時速度。

加速度定義為速度相對于時間的變化率。 加速度是位移的二階導數，即加速度可以通過位置對時間微分兩次或速度對時間微分一次得到。 加速度的 SI 單位是 m 。