物理学における運動学とは何ですか
目次:
キネマティクスの定義
物理学における運動学は、粒子の質量や粒子を動かす力を考慮せずに、粒子または粒子のシステムの運動を研究することです。
変位、速度、加速度などの量の研究は、物理学の運動学の範囲に含まれます。
変位とは
ディスプレイスメントは、パーティクルの初期位置と最終位置の差を測定します。パーティクルの初期位置の位置ベクトルの場合、
、 は
パーティクルの最終位置の位置ベクトル、
、 は
、次に変位
粒子のは次の式で与えられます。
.
変位を計算する方法
速度とは
速度は、時間に対する位置の変化率です。これは次のように定義されます。
.
加速とは
加速度は、時間に対する速度の変化率です。これは次のように定義されます。
.
一次元運動学とは
一次元運動学 は、線に沿って、つまり1つの空間次元で移動する粒子の運動学です。
物理学の1次元運動学では、粒子が直線に沿って移動すると見なします。導き出すことができます 運動方程式 加速度が一定である特別な場合。これらの運動方程式を導出する際に、粒子が直線に沿ってのみ移動していると仮定します。
-軸。
加速度が均一である場合、一定の期間にわたって
、平均速度
によって与えられます
、 どこ
は期間の開始時の粒子の速度であり、
は、期間終了時の粒子の速度です。この場合、総変位、
は、単に平均速度と時間の積です。
二次元運動学とは何ですか
二次元運動学 は、平面内、つまり2つの空間次元で移動する粒子に関係しています。
物理学の2次元運動学では、2次元の運動を分析するために、すべてのベクトル成分を互いに垂直な2つの方向に分解します(たとえば、
- と
-デカルト平面上の軸、または「垂直」および「水平」方向)。これらの方向の1つに沿った動きは、他の方向に沿った動きとは無関係です。したがって、運動方程式をこれらの各方向に個別に適用できます。
たとえば、ある角度で地面から発射された砲弾を考えてみましょう。
水平に。の中に
-方向、砲弾は一定の加速を経験します
-9.81 m s-2。水平方向では、空気抵抗が無視できると仮定すると、加速度は0です。
投射物の動きの問題を解決する方法
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