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粒子の変位は、どのようにして採取された経路に独立していますか?

粒子の変位は、粒子の位置の初期から最終位置への変化を表すベクトル量です。粒子の初期位置と最終位置にのみ依存するため、粒子がとる経路とは無関係です。

これを理解するには、ポイントAからポイントBに移動する粒子を検討してください。粒子の変位はポイントAからポイントBへのポイントであるベクトルです。変位の大きさはポイントAとB間の距離です。変位の方向はポイントAからポイントBまでです。

ここで、粒子がポイントAからポイントBに移動するために取ることができた2つの異なる経路を考慮してください。1つのパスは直線である可能性がありますが、他のパスはジグザグパスである可能性があります。粒子の初期位置と最終位置は両方の経路で同じであるため、粒子の変位は両方の経路で同じです。

これは、変位がベクトル量であり、ベクトル量が取られた経路に依存しないためです。たとえば、2つのベクトルを一緒に追加すると、結果のベクトルはベクトルを追加する順序に関係なく同じです。これは、ベクトルを追加する順序では、ベクターの初期位置と最終位置が変更されないためです。

同じことが変位にも当てはまります。粒子の初期位置と最終位置はすべての経路で同じであるため、粒子がとる経路に関係なく、粒子の変位は同じです。

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