この記事では、物理学における軌道とは何かについて説明します。したがって、物理学における軌道の意味、さまざまな種類の軌道、日常的な軌道の例がわかります。さらに、体の軌道と動きの違いを確認できるようになります。
物理学における軌道とは何ですか?
物理学では、軌道は物体が通過する位置の幾何学的軌跡です。つまり、運動の軌道は、物体が移動するときに通過する点の結合です。言い換えれば、物体の軌跡は、その動きに伴ってたどる想像上の線です。
たとえば、バスケットにボールを投げる場合、ボールの軌道は、ボールが投げ手の手を離れてバスケットに到達するまでに通過する一連の位置です。この場合、ボールの軌道は放物線になります。
観察者の視点に応じて物体は何らかの方法で動くため、物体の軌道は参照系に依存することに留意してください。したがって、同じ速度の基準フレームから動いている物体の動きを観察すると、その物体は静止しているかのように認識されます。
軌道の種類
物理学では、さまざまな種類の軌道は次のとおりです。
- 直線軌道: 体の動きは直線です。
- 曲線軌道：体の動きは連続した曲線になります。これはいくつかのサブタイプに分類されます。
- 円形パス: 体は円を描くように動きます。
- 楕円軌道: ボディの軌道は楕円形になります。
- 放物線軌道: 物体は放物線を描いて動きます。
- 振動経路: 体はバランス点の周りで振動します。
- 振り子軌道: 振り子から吊り下げられた質量によって実行される運動です。
- 不規則な軌道: 体の動きが予測できません。
各軌道タイプの詳細な説明とすべての軌道タイプの例を参照するには、次のリンクをクリックしてください。
軌跡の例
物理学における軌道の定義を理解したら、概念を理解するためにいくつかの軌道の例を見ていきます。
軌跡の例:
- ミサイルの発射は放物線の軌道を描きます。
- 自由落下中の物体は直線の経路をたどります。
- 方向転換する車は曲線の経路をたどります。
- 観覧車のキャビンの動きは円軌道を描きます。
- 太陽の周りを公転する惑星の軌道は楕円形です。
軌道と動き
最後に、軌道と物体の動きの違いを見ていきます。これらは物理学においてよく混同される 2 つの概念であるためです。
物理学では、変位は物体の位置の変化です。つまり、物体の変位は初期位置と最終位置の間の距離です。
したがって、物体の軌道と変位の違いは、軌道は物体が通過するすべての位置に対応するのに対し、変位は初期位置と最終位置の間の距離のみであることです。
これは、変位が全行程で移動した合計距離よりも小さくなる可能性があることを意味します。モバイルが初期位置と最終位置の間の最短経路をたどっていない場合、移動経路は変位よりも大きくなります。