1 質点の運動 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1-1 位置ベクトル | 1-4 ベクトルのスカラー積 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1-2 速度ベクトルと加速度ベクトル | 1.5 一般座標 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1-3 運動の簡単な例 | 目次へ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1-3 運動の簡単な例 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(a)単振動(1次元) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
図1-5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x 軸上を運動する質点 P の時刻 t における座標 x が | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-18) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
と書けるとき、質点は単振動するという。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A;振幅 ω;角振動数 α;初期位相 |
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速度は座標の時間微分 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-19) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
運動が一直線上で起こる場合、1つの成分で記述できるので、ベクトルで書かない。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
加速度は速度の時間微分 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-20) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
周期 T | (時間が T だけ増えると完全に元の状態に戻る) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-21) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
同様に | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
振動数 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-22) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
角振動数 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-23) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
例題 1-2 (a) この単振動の表す式を書け。 (b)時刻が t =2秒の時、質点の座標、速度、加速度はいくらか。 |
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例題 1-2 解答 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(b)等速円運動(2次元) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
xy 面上の原点Oを中心に、質点が等速で円運動している。 角振動数をω(定数)、時刻 t での質点の位置を(x,y) とすると、(t =0 でx = a, y = 0 とする。) |
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位置ベクトル | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-24) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
速度 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
図1-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-25) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
加速度 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-26) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
速さ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-27) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
加速度の大きさ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
例題 1-3 |
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例題 1-3 解答 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(c)らせん運動(3次元) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
位置ベクトル | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1-28) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(a,ω,v は定数) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
図1-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1-4 ベクトルのスカラー積 | 目次へ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||