スピードもスピードも

コメントを残す / によるジョナサン・レイノルズ / 6月 18, 2023

この記事では、物理学において速度は速度と同じではないことを説明します。そこでここでは、物理学における速度と速度の意味、また速度と速度の違いについて説明します。

スピード

物理学において、速度は時間に対する物体の位置の変化を示すベクトル量です。したがって、速度は、変位と、初期位置と最終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、速度は変位を時間の経過に伴う変化で割ったものに等しくなります。したがって、物体の速度を計算するには、最終位置と最初の位置の差を、最終瞬間と最初の瞬間の差で割る必要があります。つまり、速度を計算する式は次のとおりです。

$v=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}$

金：

$v$

速度です。
$\Delta x$

オフセットです。
$\Delta t$

時間的変化です。
$x_f$

最終的な位置です。
$x_i$

が開始位置です。
$t_f$

最後の瞬間です。
$t_i$

最初の瞬間です。

注:速度は実際にはベクトルであるため、この式では速度の大きさのみが計算され、次に速度の方向と方向を示す必要があることに注意してください。

➤参照:速度

スピード

速度は距離と時間を関連付けるスカラー量です。したがって、物理学では、速度は移動距離と経過時間の商として定義されます。

したがって、物体の速度を計算するには、物体の移動距離を時間の変化で割る必要があります。したがって、速度を計算する式は次のようになります。

$r=\cfrac{d}{t}$

金：

$r$

速度です。
$d$

走行距離です。
$t$

距離を移動するのに必要な時間です。

➤参照:速度

速度と速度の違い

物理学における速度と速度の定義を理解すると、これら 2 つの概念の違いが正確にわかります。

速度と速度の違いは、計算の際に考慮される距離です。速度は変位を経過時間で割ったものに等しく、速度は移動距離を経過時間で割ったものに等しい。したがって、式も異なります。

➤参照:変位と移動距離の違い

さらに、速度はベクトル量であるのに対し、速度はスカラー量です。つまり、物理学では速度はベクトルであり、一方で速度は単なる数値です。

たとえば、物体が 5 m/s で動いていると言う場合、私たちはその値しか知らないので、その速度を指していることになります。ただし、物体が北に向かって 5 m/s で移動していると言う場合、その値と方向がわかっているため、速度を指します。

前の例でわかるように、速度と速度は同じ単位を持ち、両方の量は長さの単位を時間の単位で割ったもので表されます。国際システム (SI) では、メートル/秒 (m/s) で表されますが、日常生活では時速キロメートル (km/h) もよく使用されます。

スピードと速さに関する解決済み演習

移動体は直線的に前後に移動し、x ₁ =2 m、x ₂ =3 m、x ₃ =7 m、x ₄ =5 m、x ₅ = 8 mの位置を通過します。合計4秒かかった場合、速度の大きさと移動体の速度を計算します。

速度と速度の大きさを決定するには、まず物体の移動距離とその変位を計算し、次に速度と速度の計算に進みます。

ボディの変位は簡単に見つけることができます。最終位置から初期位置を引くだけです。

$\begin{aligned} \Delta x&=x_f-x_i\\[2ex]\Delta x&=8-2\\[2ex]\Delta x&=6 \ m\end{aligned}$

一方、総移動距離を決定するには、まず各中間位置間の距離を計算し、次に計算されたすべての距離を加算する必要があります。したがって、各位置間の長さを計算します。

$d_{12}=|x_2-x_1|=|3-2|=1 \ m$

$d_{23}=|x_3-x_2|=|7-3|=4 \ m$

$d_{34}=|x_4-x_3|=|5-7|=2 \ m$

$d_{45}=|x_5-x_4|=|8-5|=3 \ m$

したがって、総移動距離は、異なる位置間のすべての距離の合計になります。

$\begin{aligned} d&=d_{12}+d_{23}+d_{34}+d_{45}\\[2ex]d&=1+4+2+3\\[2ex]d&= 10 \ m\end{aligné}$

物体の移動距離とその変位がわかったので、速度と速度の大きさの計算に進みます。

速度の大きさは、変位を時間の経過に伴う変化で割ったものに相当します。

$v=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{6}{4}=1.5 \ \cfrac{m}{s}$

一方、速度は総移動距離を経過時間で割ることによって計算されます。

$r=\cfrac{d}{t}=\cfrac{10}{4}=2.5 \ \cfrac{m}{s}$

➤参照:加速

コメントを残す返信をキャンセル