この記事では、曲線運動とは何か、その特徴について説明します。同様に、曲線の動きの例が示され、さらに、さまざまなタイプの曲線の動きを確認することができます。
曲線運動とは何ですか?
曲線的な動きは、曲線的な軌道に従う身体を表す動きです。つまり、曲線運動の方向は一定ではなく、運動の進行とともに変化するため、曲線運動の軌跡は曲線となる。
たとえば、車が曲がるとき、曲線的な動きをします。コーナリング時、車は直線的に動くのではなく、方向を変えて曲線の軌道を描くので、曲線の動きを指します。
曲線的な動きの例
曲線の動きの定義を理解したら、概念を完全に理解するために、このタイプの動きの例をいくつか示します。
曲線的な動きの例:
- 観覧車のキャビンが作る円運動。
- 惑星が太陽の周りを公転する際に実行される楕円運動。
- 振り子の振動運動。
- バスケットボールがバスケットに投げ込まれるときの放物線運動。
曲線運動の特徴
曲線的な動きには次の特徴があります。
- 曲線運動の主な特徴は、曲線の経路をたどることです。したがって、体が前に進むにつれて進行方向が変わります。
- 曲線運動のもう 1 つの特徴は、体の速度が軌道に接していることです。つまり、軌道は直線ではないので、速度の方向も変化します。
- 曲線運動の加速度は、接線加速度 ( at ) と法線加速度 ( at ) の 2 つの要素で構成されます。接線方向の加速は速度係数の変化に関与しますが、通常の加速は速度の方向を変えるため、物体は曲線の軌道をたどります。
- 角速度 (ω) は、曲線運動の方向が変わる速度を示す量です。つまり、角速度は曲線運動の回転速度を表します。
曲線運動の種類
曲線の動きの種類は次のとおりです。
- 円運動
- 楕円運動
- 放物線運動
- 振動運動
- 振り子の動き
以下にそれぞれの曲線動作について説明します。
円運動
円運動、または円周運動 は、軌道が円である移動体を記述するこの曲線運動です。したがって、円運動の曲率半径は一定です。
たとえば、観覧車のキャビンによって表現される動きは、その軌跡が円であるため、円運動となります。
楕円運動
楕円運動は、移動体が楕円の経路を描くこの曲線運動です。つまり、楕円運動をする物体は楕円の軌道を描くことになります。
楕円は、一方の軸が他方の軸より大きい曲線の幾何学的図形であることを思い出してください。言い換えれば、楕円は平らな円のようなものです。
このタイプの動きでは、速度は軌道全体を通じて一定ではありませんが、一般に楕円運動には、身体が他の点よりも速く動く点があります。
放物線運動
放物線運動は、軌道が放物線を描く物体によって実行される一種の曲線運動です。したがって、放物線運動を行う物体は、水平方向に進み、垂直方向に最初に上昇し、次に下降します。
たとえば、発射体の軌道は放物線であるため、発射体を投げる動作は放物線運動になります。したがって、発射体が上向きに発射されると、水平に進み、最終的には重力の影響で地面に衝突するまで落下します。
振動運動
振動運動は、平衡位置の周りで振動する粒子を表す運動です。つまり、粒子が周期的に左右に移動すると、振動運動が生じます。
たとえば、波の動きは垂直に振動して伝播するため、振動運動です。
振り子の動き
振り子運動は、振り子から吊り下げられた質量によって行われる動きです。つまり、振り子運動は、固定ベースから吊り下げられた物体が左右に揺れる動きを表します。
たとえば、振り子時計の動きは振り子運動です。同様に、子どものブランコやメトロノームの動きも振り子の動きです。
