物理的な世界で最も一般的な現象の 1 つは運動です。動く物体の挙動を扱う科学の分野は「力学」として知られています。
力学はさらに、キネマティクスとダイナミクスの 2 つのセクションに分かれています。
キネマティクスは、運動の原因を考慮せずに運動の研究を扱います。
ダイナミクスは、運動の原因、つまり力に関係しています。
モーションとは動きのことです。物体が周囲に対して一定時間内に位置を変える場合、その物体は動いていると言われます。物体が周囲に対して位置を変えない場合、その物体は静止していると言われます。参照フレームは、指定されたオブジェクトの位置を比較するための別のオブジェクトまたはシーンです。
それぞれのタイプのモーションは、異なるタイプの力によって制御されます。
物体が等間隔で等距離を移動するとき、その物体は等速運動していると言われます。等速運動とは、一定の速度で直線的に運動することです。例：転がるボール。
物体が等間隔で不等距離を移動する場合、その物体は不等速運動にあると言われます。
不規則な動きとは、その動きに明らかなパターンがない動きです。例：飛んでいる蜂。
基本的なモーションには、並進と回転の 2 種類があります。
平行移動とは、パスに沿った動きを意味します。
回転とは、固定軸の周りの動きを意味します。軸は、何かが回転する中心です。
並進運動は、オブジェクトに作用する正味の力 (さまざまな力の合計) によって定義されます。
回転はトルクで定義されます。トルクとは、物体を回転させる力です。
モーションの種類
2. 回転運動は、指定された中心としての固定点に沿った円形経路におけるオブジェクトの動きであり、動きは中心から一定の距離で、経路の円周に沿っています。このタイプのモーションは、多くのメカニズムの出発点です。例：糸車。
3. 往復運動は前後運動です。例：ヨーヨーの上下運動。
4. 揺動運動とは、揺動などの回転運動の要素を含んだ往復運動です。振動は、ロッキングチェアや時計の振り子の振動のように、規則的な周期または等間隔で繰り返される周期的な動きです。固定された取り付け点から揺れて弧を描く振り子は、振動運動の典型的な例です。スプリンクラーまたは振動ファンは、これらが垂直面ではなく水平面で振動し、重力ではなくモーターによって駆動されることを除いて、同じことを行います.振動運動は、平衡点または平均値付近にあります。
振動には 3 つの変数があります。
多くの場合、オブジェクトは複雑な動きで移動します。複雑な動きは、より単純な種類の動きに分解できます。複雑な動きの例は、フライング フリスビーです。フリスビーの動きには、直線運動と回転運動があります。
摩擦力と重力は物体の動きに影響を与え、動きを遅くします。
物体の動きを遅くし、最終的に動いている物体を止める摩擦力は動摩擦と呼ばれます。たとえば、床を横切って箱を押すと、押すエネルギーの一部が箱を動かし、エネルギーの一部が動摩擦で失われます。表面のテクスチャが少ないほど、オブジェクトは遠くまで移動します。これは、滑らかな表面は摩擦力が小さいためです。摩擦は、表面と動くオブジェクトの両方のテクスチャの影響を受けます。
距離と変位
ターミナル A とターミナル B の間の距離は 150 km です。バスはターミナル A からターミナル B まで運行しています。バスの走行距離は 150 km です。同じルートを移動している間に、バスはターミナル B からターミナル A に戻ります。したがって、A から B へ、次に B から A への移動中にバスが移動する合計距離は、150 km + 150 km = 300 km です。
A から B に移動し、B から A に移動するバス
慣性とは何ですか？
慣性とは、動きの変化に対する抵抗を意味します。すべてのオブジェクトには慣性があります。物体の質量が大きいほど、慣性が大きくなります。ニュートンの運動の第一法則によれば、動いている物体は同じ方向に同じ速度で動き続けます。また、外力が作用しない限り、オブジェクトは静止していると述べています。車の運転手がブレーキを踏むと、車は減速します。ただし、車に乗っている人は、慣性のために、車が進んでいたのと同じ速度で進みます。シートベルトは、人を所定の位置に保つ力として機能します。シートベルトは、車が急停止したときに人が怪我をするのを防ぐのに役立ちます。
単純調和運動
単純調和運動 (SHM) は、振動運動の一種です。単純な調和運動には 3 つのことがあり、基本的には次のようになります。運動は常に平衡に戻り、同じ経路をたどり、平衡の周りを振動します。 SHM は、平衡を回復しようとする力またはトルクが平衡からの変位に正比例し、平衡からの変位に正比例する場合に生じます。
速度とは、一定時間で進む距離です。速さ＝距離÷時間。速度の SI 単位は m/s です。速度はスカラー量です。
物体が等時間間隔で等距離を移動する場合、物体は等速で移動しています。
移動距離が時間とともに変化する場合、オブジェクトは可変速度で移動していると言われます。
平均速度と瞬間速度
私たちが車で移動するとき、車の速度は、道路の状況に応じて時々変化します。このような状況では、速度は、車両が移動した合計距離と移動にかかった合計時間の比率をとることによって計算されます。これを平均速度と呼びます。
瞬間速度は、リアルタイム速度計で測定された、その時間内の任意の瞬間の速度です。
速度
速度は、移動するオブジェクトが特定の方向に単位時間で移動する距離、または特定の方向の速度として定義されます。
速度 = (指定した方向に移動した距離)/かかった時間
速度は、変位の変化率として定義することもできます。
速度はベクトル量です。
物体が指定された方向に等時間間隔で等距離を移動する場合、その物体は等速で移動していると言われます。
一定の時間間隔で不等距離を発見した場合、または指定された方向にその逆の場合、または運動の方向を変えた場合、物体は可変速度で動いていると言われます。
加速度
加速度は、移動体の速度の時間変化率として定義されます。この変化は、オブジェクトの速度またはその運動方向、またはその両方の変化である可能性があります。
加速度 = 速度の時間変化率
加速度の SI 単位は m/s 2
加速度はベクトル量です。
加速にはさまざまな種類があります。
