この記事では、物理学における運動とは何かについて説明します。したがって、物理学における動きの定義、物理学におけるさまざまな種類の動き、そして最後に、動きの運動学的特性とは何かがわかります。
動きとは何ですか？
物理学では、動きは一定期間にわたる物体の位置の変化として定義されます。簡単に言うと、動きとは体の位置が変化することです。
たとえば、自由落下で落下する物体の動きは垂直方向の動きです。経過する瞬間ごとに、体は常に低い位置にあるため、体は垂直に下に移動します。
物理学で物体の動きを定義するには、参照系を使用します。これにより、いつでも物体の位置の座標を知ることができます。
動きを研究する物理学の分野は運動学です。
動きの種類
物理学では、さまざまな種類の動きは次のとおりです。
- 直線的な動き。例：引き戸の動き。
- 円運動。例: ファンのブレードの回転運動。
- 楕円運動。例: 惑星の軌道。
- 放物線運動。例: 発射体の発射。
- シンプルな調和運動。例：バネの動き。
- 周期的な動き。例：振り子の動き。
- 振動運動。例：波の動き。
それぞれの動きの種類について詳しくは、次のリンクをクリックしてください。
動作特性
物理学における動きの特徴は次のとおりです。
- 位置。
- 距離。
- シフト。
- スピード。
- 加速度。
以下に、動きのそれぞれの運動学的特性の説明を示します。
位置
物体または粒子の位置は、特定の時点での位置です。物理学では、位置は体の動きを説明するために使用されます。物体の位置を座標系で表すと、その位置が数値で定義されるため、物体の位置の変化を定義することができます。
したがって、物理学では、物体の位置は位置ベクトルと呼ばれるベクトルで表されます。位置ベクトル、または単に位置ベクトル は、基準系内の点の位置を記述するベクトルであり、位置ベクトルは座標系内の点の位置を示すために使用されます。
数学的には、点の位置ベクトルは、座標の原点からその点に向かうベクトルとして定義されます。したがって、点の位置ベクトルは、その点の座標から原点座標を減算することによって計算されます。したがって、位置ベクトルの式は次のようになります。
金
は位置ベクトルが計算される点であり、
は参照系の座標の原点です。
距離
距離は、 2 つの点またはオブジェクト間の距離を示すスカラー量です。したがって、2 点間の距離は、2 点を結ぶ線分の長さになります。
物理学では、2 点間の距離は、2 点を結ぶベクトルのノルムとして定義されます。したがって、2 点間の距離を決定するには、点の座標間の差の二乗和の平方根を計算する必要があります。
距離は長さの単位で表されるため、国際システム (SI) における距離の単位はメートル (m) です。ただし、長距離の値は通常キロメートル (km) で表されます。
シフト
物理学では、変位とは物体の位置の変化です。言い換えれば、物体の変位は、最終位置から初期位置を減算することによって計算されます。
したがって、変位と移動距離の違いは、変位は初期位置から最終位置までの長さであるのに対し、移動距離は初期位置から最終位置まで移動した全長であるということです。 。
スピード
速度は、時間に対する物体の位置の変化を示す量です。したがって、物理学では、速度は、変位と、最初の位置と最後の位置の間の時間間隔との商として定義されます。
したがって、高速モバイルとは、短時間で長距離を移動できることを意味します。したがって、移動体の速度が速ければ速いほど、同じ時間内に移動する距離は長くなります。
速度はベクトル量であるため、物理学ではベクトルで表されることに注意してください。これは、速度には運動の方向と方向と同じ方向と方向があることを意味します。
加速度
加速度は、単位時間あたりの物体の速度の変化を示す量です。物理学では、加速度は時間の増加に対する速度の増加の比率として定義されます。
加速度は、速度の大きさと方向の両方の変化によって発生する可能性があります。したがって、物体が加速するということは、物体の動きがますます速くなったり、方向が変わったりすることを意味します。
たとえば、移動体の加速度が 1 m/s 2の場合、物体は 1 秒ごとに 1 m/s ずつ速く移動することになります。したがって、時間 t=5 秒の速度が 3 m/s であった場合、時間 t=6 秒の速度は 4 m/s になります。
加速度はベクトル量であるため、物理学ではベクトルで表されることに注意してください。これは、加速度には意味と方向があることを意味します。
- 加速度の方向と方向が速度と同じであれば、身体はどんどん速く進みます。
- 加速度が速度と同じ方向であり、その方向が逆である場合、身体は停止するか後退するまでそのたびに速度が低下します。
- 加速度の方向が速度と異なる場合、物体の方向が変わります。