運動学

運動学

運動学は 力学の一部で、動きを記述し、各瞬間の物体の位置、速度、加速度を決定します。

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時間は定義のない一般的な概念であり、あらゆる動きを説明する上で基本的なものです。

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家具と呼ばれる研究対象の物体は、マテリアル ポイントとみなされます。物質点とは、その寸法が特定の現象の研究を妨げない物体です。

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軌道上の位置

軌跡とは、時間の経過とともに家具が占める連続した位置のセットです。以下を参照してください:

軌道上でゼロ点を任意に選択し、そこから家具の位置を示す長さを測定しますが、方向や移動距離は提供しません。

ただし、家具はゼロ マークに対して 1 つのループまたは別のループ内にあることができるため (図 2a)、正の方向を採用して軌道を方向付けるのに便利です (図 2b)。家具 A の距離は代数的な -10 Km で定義され、家具 B の距離は +10 Km で定義されます。

爆心地から家具の位置まで進む軌道の円弧の代数的測定値は空間と呼ばれ、文字 s で示されます。グラウンド ゼロ 0 がスペースの原点となります。図 2b では、家具 A のスペースは、移動方向に関係なく、S A = -10Km、B のスペースは S B = +10Km です。

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参照

物体は、時間の経過とともに位置が変化するときに動きます。このように、家具の動きと静止の概念は常に他の物体と相対的なものになります。家具が動いているか静止しているかを識別するための物体は、基準フレームまたは基準システムと呼ばれます。以下の図を参照してください。

列車は観察者に対して相対的に動いています。
座っている男性は電車に対して休んでいます。

素材点は、指定された参照フレーム内での位置が時間の経過とともに変化するときに、その参照フレームに対して相対的に移動します。

素材点は、その参照フレーム内での位置が時間の経過とともに変化しない場合、その参照フレームに関して静止しています。

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平均速度と瞬間速度

ある基準フレームに関してある軌跡を記述する質点を考えてみましょう。時間 t1 では、その空間は S1 であり、その後の時間 t2 では、その空間は S2 になります (図 3)。時間間隔 Δt = t2 – t1 では、質点の空間変化は ΔS = S 2 – S 1 です。

時間間隔 Δt における平均 速度 は、次の関係で表されます。

瞬間的なスカラー速度 V は、Δt がゼロになる傾向があるときの平均スカラー速度に向かう制限値です。

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