直線運動の定義、特性、タイプ、式、および例

直線運動の定義

モーションとは、観察されているオブジェクトの位置の変化、つまり基準点からの変化です。 問題の基準点は、オブジェクトの開始点またはオブザーバーが配置されている点として定義されます。 まっすぐ移動する これは、軌道が直線であるオブジェクトの動きです。 移動タイプ この 通常の翻訳とも呼ばれます。 同時に、同じ大きさの変位がありました。

直線運動は並進運動として含まれ、回転せずに動く物体の動きです。 その経路が直線であるため、直線と呼ばれます。 私たちが見ることができる例は、前進する車、木から落ちるリンゴの動き、そして直線で動く各オブジェクトです。

オブジェクトが移動すると、オブジェクトは距離の変化を経験し、位置の変化または一般に変位と呼ばれるものも経験する可能性があります。 ここでさらに説明します、

• 距離（距離） これは、移動するオブジェクトが移動するパス全体の長さです。 距離だけに価値があります。
• 変位 これは、オブジェクトの初期位置から最終位置まで測定された直線経路の長さです。 この変位には値と方向があります。

したがって、距離には値しかないため、スカラー量であると結論付けることができます。 一方、変位は値と方向を持つ量です。 値と方向の両方を持つ量は、ベクトルと呼ばれます。

移動しているオブジェクトを見つけた場合、最も懸念されるのは通常、オブジェクトの移動速度です。 オブジェクトの移動速度には、速度と速度を含む2つの用語があります。

この速度は、オブジェクトが移動した距離とそれにかかる時間の比率です。 速度はスカラー量（値のみ）であり、この速度はオブジェクトの変位と必要な時間間隔の比較です。 この速度はベクトル量です（つまり、方向だけでなく値もあります）。

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ストレートモーションタイプ

このモーションは、加速度の有無に基づいて、次の2つのタイプに分類されます。

1. ユニフォームモーション（GLB）および
2. ユニフォームストレートモーション（GLBB）、

このタイプの直線運動の説明は、以下で完全に説明されます。

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ユニフォームモーション（GLB）

均一直線運動（GLB）は、物体に加速度がないために一定の速度を持つ直線運動です。 したがって、このGLBを経験しているオブジェクトの加速度値はゼロ（a = 0）です。

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ユニフォームモーション（GLB）の特性

物体が次のような特徴を示す場合、その物体は直線的に動いていると言えます。

1. 軌道上では、それは直線の形であるか、それでも直線軌道と見なすことができます
2. 一定または一定の速度で
3. 加速度がありません（a = 0）
4. 移動したパスの長さは、グラフの面積に等しくなりますv-vs-t
5. 速度では、変位に正比例し、時間にも反比例します。

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均一な直線運動式

上記と同じ式を使用して、通常のGLが発生するオブジェクトの速度値を見つける方法。 以下は式です、

つまり：

私たちはすでにそれを知っています、

• v =速度（km / hまたはm / s）
• s =変位、問題では通常、移動距離（kmまたはm）とも呼ばれます。
• t =時間間隔または移動時間（時間、秒）

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均一運動問題の例

質問：ペディカブの運転手は、直線に沿って2.5時間ペダルを動かします。 速度が18km / hであることがわかっている場合、走行距離はどのくらいですか？

回答：

速度式はv = s / tです

したがって、次のように書き直すことができます。s= v。 t

したがって、人力車の運転手は45kmまでその距離をカバーしました。

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ユニフォームストレートモーション（GLBB）

均一に変化する直線運動または略してGLBBは、水平方向のオブジェクトの線形運動です。 （つまり、直線運動）一定の加速度のために毎回変化する速度（変化） 通常）。

GLBBまたはこの均一に変化する直線運動では、オブジェクトのモーションは、加速度値が正の場合は加速、負の場合は減速を経験する可能性があります。 加速しているオブジェクトの動きは加速GLBBと呼ばれ、減速しているオブジェクトの動きは減速GLBBと呼ばれます。

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均一直線運動（GLBB）の特徴

オブジェクトが次の特性を示す場合、オブジェクトは直線的に移動し、均一に変化すると言うことができます。

1. 軌道は直線の形であるか、またはまだ直線と見なされる軌道でもあります
2. オブジェクトの速度が均一に変化します（上または下）
3. オブジェクトの加速度は一定です（a =一定）
4. v-vs-tグラフが上下に傾く

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GLBBグラフィックス

下の画像は、GLBBの動きと変化しない動きの時間に対する速度のグラフを示しています。

グラフ（i）では、オブジェクトの動きは定期的に加速していますが、グラフ（iii）では、オブジェクトの動きは定期的に減速しています。 このグラフ（ii）は、速度が変化しないという点で運動が均一であることを示しています。 グラフ（i）と（iii）はGLBBを示していますが、図（ii）の場合は、オブジェクトの速度が変化しないために発生していません。

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GLBB式

3つの基本的なGLBB式があります。

tでの最終速度式

このGLBBの式は、tに加速度aが与えられ、初速度がv_0の場合のオブジェクトの速度を説明しています。

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時間tでのオブジェクトの変位の式

このGLBBの式は、初速度、最終速度、および加速度がわかっている場合に、時間tで発生するオブジェクトの変位量を説明します。

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速度-距離の式

このGLBBの式は、移動距離、初速度、最終速度、および移動時間を知らなくても加速度の量の関係を説明するために使用されます。

情報：

vt =最終速度またはt秒後の速度（m / s）
vo =初速度（m / s）
a =加速度（m / s2）
t =時間間隔（s）
s =移動距離（m）

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重力によるGLBB

この物体の動きに対する重力の加速を引き起こす重力の影響は、GLBBアプリケーションの1つです。 重力の影響を受けるGLBBには、自由落下運動、垂直下向き運動、垂直上向き運動の3種類があります。

自由落下運動

この自由落下運動は、初速度のない高さから落下する物体の運動です。

情報

vt = t秒での速度（m / s）
g =重力による加速度（9.8 m / s2）
h =オブジェクトが移動した距離（m）
t =時間間隔（s）

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上向きの垂直運動

この上向きの垂直方向の動きは、特定の初速度（v0）で垂直方向に上向きに投げられたオブジェクトの動きであり、オブジェクトが下に戻ったときの加速度gでもあります。 この垂直上向きの動きの式は次のとおりです。

オブジェクトの最高点では、オブジェクトの速度はゼロです。 この情報に基づいて、最高点に適用される垂直上向き運動方程式は次のようになります。

情報

上昇=投げた時点から最高点に到達するまでの時間間隔です。
v0 =初速度（m / s）
g =重力による加速度（m / s2）
hmax =最高点までの移動距離（m）

下降し始めると、方程式は自由落下の方程式と同じになります。 式は次のとおりです。

したがって、オブジェクトに必ずしも影響を与える他の力がない場合、上昇する時間は下降する時間と同じであると結論付けることができます。

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垂直に下に移動

この下向きの垂直方向の動きは、初速度で垂直方向に下向きに投げられ、加速度の影響も受けるオブジェクトの動きです。 垂直下向きの動きの式は次のとおりです。

情報 ：

h =距離/変位（m）
v0 =初速度（m / s）
vt = t後の速度（m / s）
g =重力による加速度（9.8 m / s2）
t =時間間隔（s）

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GLBBの質問とディスカッションの例

質問例1

高さ10メートルの木からココナッツが自由に落ちました。 重力による加速度が10m / s2の場合、空気摩擦がないと考えられる場合、ココナッツが地面に到達するまでにどのくらいの時間がかかりますか？

回答

知られている：
v0 = 0 m / s
h = 10 m
g = 10 m / s2

尋ねられた：t？

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質問2の例

離陸するには、飛行機の最低速度が25 m / sである必要があります。 航空機エンジンが最大加速度1.5を生成できる場合 m / s2、飛行機が停止状態から離陸できるようにするための滑走路の最小の長さはどれくらいですか？

回答

知られている：
v0 = 0 m / s
vt = 25 m / s
a = 1.5 m / s2

質問：s？

glbb式を使用します。

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質問例3

質量0.1kgのボールが5mの高さから放出されます。g= 10 m / s2の場合、ボールが地上1mの高さに達したときの速度はどれくらいですか。

回答

知られている：
v0 = 0 m / s
g = 10 m / s2
h = 5 m – 1 m = 4 m

質問：vt？

glbb式を使用します。

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したがって、直線運動の定義、特性、タイプ、式、および例の説明が、説明されている内容が役立つことを願っています。