物体が平面または直線上を移動するとき、距離、速度、加速度の 3 つの特性を使用して、その動きを特徴付けます。 「距離」または「変位」という用語は自明です。位置の変化率は速度で表され、速度の変化率は加速度で表されます。
この 3 つの変位、速度、加速度はベクトル量です。加速度には、等速と不等速の 2 種類があります。等次加速度の値と方向はどちらも一定です。等加速度下での物体の運動を説明する運動方程式を理解することが重要です。
一様に加速されたモーション
簡単にするために、等加速度運動の定義は、時間の経過に関係なく一定のままであるオブジェクトの加速度を指すと言うことができます。
加速
加速度は、物体の速度の変化を表すために使用される用語です。日常生活の中で「加速」という言葉を耳にします。加速の例としては、信号で完全に停止する車両、地球を周回する月の軌道、遠くから落下する物体などがあります。その結果、オブジェクトの運動方向または速度が変化するたびに加速が発生すると言えます。
あなたが自動車のハンドルを握っているとします。アクセル ペダルを踏むと、車は加速します。最終的に、速度が開始速度よりも高い (最終) 速度に成長したことがわかります。
加速度は次の式で表されます:
δa =δv/δt …… (i)
または、a =Δv/t (ii)
式 (i) は瞬間的な加速度の値を表し、式 (ii) は平均加速度の値を表します。加速度の SI 単位は ms-2 です。
一様に加速されたモーション
加速度が時間とともに変化しない運動を等加速度運動といいます。このような状況では、速度の変化率は一定のままです。加速度がベクトル量であるということは、加速度が一定であれば運動方向も一定であることを意味します。体は一定レベルの加速度で一方向に移動するため、ベクトル表記をなくすことができます。
例:
• 丘を転がり落ちるボール
• 飛行機から飛び降りる人
• ブレーキをかけて速度を落とした自転車
• はしごの段からボールが落ちた
• 浴槽の底から逃げ出したおもちゃの哺乳瓶
注:重力と摩擦の干渉により、これらの均一な加速度のインスタンスは、加速度の完全な均一性を維持しないことに注意してください。これは事実ですが、重力と摩擦が両方ともゼロであると想定されていても、均一な加速運動が発生する状況がまだいくつかあります.
等加速度運動の方程式
加速度が一定の直線に沿った運動を扱う場合、未知のパラメータの 1 つを決定するために 3 つの運動方程式を使用できます。
これらは次のとおりです。
v=u + で
s =ut +( ½) at ²
v² =u² + 2as
ここで、
v は粒子の最終速度を示します
u は粒子の開始速度を示します
s は粒子の変位を示します
a は粒子の加速度を示します
t は、粒子の動きが考慮される時間間隔を示します
運動方程式を導出する方法には、単純な代数的手法、グラフィカルな方法、および微積分法が含まれます。
これらの式を使用する際は、符号規則に従う必要があることに注意してください。
均一に加速された運動の最も一般的な例の 1 つは、自由落下する物体の運動です。体に働く加速度は加速度g（重力加速度）だけです。
垂直上方向を正と考えてみましょう。重力による加速度 (g) は、垂直上向きではなく下向きであるため、負になります。
結論
この記事では、基本的な運動方程式、静止、運動、点オブジェクト、デカルト座標などについて学びました。ただし、これは直線運動のみに基づいており、物体は線に沿って直線的に移動します。これらの方程式は、曲線運動または回転運動を考慮すると自動的に変化します。また、運動学に基づく任意の物体の動作は、数値例を通じてよく理解できます。運動学的公式を簡単に実装するのに役立ちます。
