物理/速度・加速度・ベクトル

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物理力学(1) 速度、加速度とベクトル

目次

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力学(ニュートン力学あるいは古典力学)とは何か(What is classical mechanics?)

物体の運動の根本法則を明らかにする、物理学の一分野です。

この理論の根幹は、力の法則(3章)と力と運動の関係を与える運動法則(4章)です。

質点の運動の表し方

まず質点の運動から学ぶ。==== 

大きさのある物体では、位置を表すのも難しく、運動も移動だけでなく回転なども行い複雑となるため、大きさを無視した質点を考え運動法則を調べる。
しかし応用範囲は結構広いです。例えば、地球の公転運動は、地球を質点とみなして解析してもほぼ正しいです。
さらに、大きさを考慮して解析しなければならない物体の運動も、質点の運動法則を利用して解明できます。
しかし高校数学より高度な数学を必要とするため、高校の物理では扱いません。

質点の運動を数式で表すにはどうするか?

質点の位置を時間の関数として表すことで、数式で記述出来ます。この章では、これについて学びます。

位置の表し方

適切な座標系を定めて、質点の位置を座標表示します。&br; 多くの座標系が考案されていますが、良く使われる座標系は直交座標と極座標です。座標系については次の解説を参考にしてください。

速度

質点の位置が単位時間あたり幾ら変化するかを表します。

-加速度:質点の速度が単位時間あたり幾ら変化するかを表します。 --ウィキペディア(Wikipedia 加速度) :http://ja.wikipedia.org/wiki/加速度


-ベクトル: --速度、加速度はベクトルであり、ベクトル演算が成り立つ。ベクトルについて、詳しくない方は次の文献をご覧ください。 ---ウィキブックス(Wikibooks 高等学校数学B ベクトル):http://://ja.wikibooks.org/wiki/高等学校数学B_ベクトル#.E3.83.99.E3.82.AF.E3.83.88.E3.83.AB.E3.81.AE.E9.95.B7.E3.81.95

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