この記事では、物理学における等速直線運動 (RUM) とは何か、またその特徴について説明します。等速直線運動の公式と具体例も掲載しています。
等速直線運動 (RUM) とは何ですか?
物理学では、等速直線運動 (MRU) は、定直線運動 (CRM)とも呼ばれ、直線で移動し、速度が一定である物体を表す運動です。
たとえば、巡航速度で移動する飛行機は等速直線運動 (MRU) を表します。飛行機が離陸して頂上にあるとき、飛行機は一定の速度で移動しており、その軌道は直線であるため、等速直線運動になります。
等速直線運動（MRU）の特徴
等速直線運動の定義がわかったので、その特徴を見てみましょう。
- 等速直線運動 (MRU) の主な特徴は、物体の速度が経路全体にわたって一定であることです。
- したがって、等速直線運動を描く移動体は、同じ時間間隔で同じ距離を移動することになります。
- 等速直線運動のもう 1 つの特徴は、その軌道が常に直線であるため、単一の座標で定義できることです。
- 等直線運動の速度は一定であるため、そのような運動を行う体の加速度はゼロであることを意味します。
- 等速直線運動では、移動距離が変位に相当します。
等速直線運動 (MRU) の公式
次に、等速直線運動 (MRU) の公式が何であるかを見ていきます。これらの公式を使用すると、このタイプの直線運動の問題を解決できます。
位置
等速直線運動 (MRU) を表す身体の位置は、初期位置に速度と時間増分の積を加えたものに等しくなります。したがって、等速直線運動をする物体の位置の公式は、x=x 0 +v(tt 0 ) となります。
金：
-
均一な直線運動に従うモバイルの位置です。
-
ボディの初期位置です。
-
体の速さです。
-
体の位置が計算される瞬間です。
-
最初の瞬間です。
スピード
等速直線運動では、物体の速度は一定です。したがって、等速直線運動における物体の速度は、変位を経過時間で割ることによって計算されます。
金：
-
速度です。
-
オフセットです。
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時間的変化です。
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最終的な位置です。
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が開始位置です。
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最後の瞬間です。
-
最初の瞬間です。
この公式は等速直線運動の位置公式から導出できます。
加速度
等速直線運動 (MRU) では、速度は軌道全体を通じて一定であるため、運動全体を通じて加速度はゼロになります。
等速直線運動 (MRU) の公式の概要
以下に、等速直線運動 (MRU) のすべての公式をまとめた表を示します。
等速直線運動 (MRU) に関する演習を解決しました。
以下に、均一直線運動 (MRU) に関する解答済みの演習を示し、公式がどのように使用されるかを確認し、概念を完全に理解することができます。
- 均一な直線運動を記述する物体は、時刻ｔ １ ＝２秒において位置ｘ １ ＝４ｍにあり、時刻ｔ ２ ＝５秒において位置ｘ ２ ＝１３ｍにある。時間 t 3 =12 秒で物体はどの位置にあるでしょうか?
この等速直線運動の問題を解決するには、まず物体の移動速度を決定する必要があります。これを行うには、上記の速度公式を使用します。
![\begin{aligned}v&=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}\\[2ex]v&=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}\\[2ex]v&=\cfrac {13-4}{5-2}\\[2ex]v&=3 \ \cfrac{m}{s}\end{aligned}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-e256e57f91ef4e5bfe3bc381bc2976f6_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
物体の移動速度がわかったので、等速直線運動の位置公式を適用して、時間 t 3 = 12 秒における物体の位置を決定します。
![\begin{aligned}x&=x_0+v\cdot (t-t_0)\\[2ex]x_3&=x_1+v\cdot (t_3-t_1)\\[2ex]x_3&=4+3\cdot ( 12-2)\\[2ex]x_3&=34 \ m \end{aligned}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-99a3719180f06c6ea06c68014de6da6d_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
等速直線運動
最後に、等速直線運動と等加速度直線運動の違いについて見ていきます。これらは非常に似た特性を持つ 2 つの種類の運動であるためです。
直線等加速度運動 (MRUA) は、速度が均一に増加または減少するように、加速度が一定である移動体の運動を表します。
したがって、等速直線運動 (MRU) と等加速直線運動 (MRUA) の違いは、 MRU では速度が一定ですが、MRUA では加速度が一定であるため、速度が均一に変化することです。