運動の状態

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位置

運動の状態：位置とは

物体が運動していく様子を時間、位置、速度、加速度で表現したものが運動の状態だ。
その中で、「物体がどこにいるのか」を示すのが位置である。

日常生活の中では、物体の位置を「机の上」「本棚の右側」「約20m先」等で表現する場合が多い。
しかし、このような表現は、物理の世界では通用しない。
位置の変化を時々刻々追跡するには無理があるからだ。

位置をより正確に表現するため、座標を使用して位置を表現する。

座標による位置の明確化

例えば、次のようなイメージだ。
机の上でビー玉を転がし、その運動を追跡するとしよう。
まず、机の上に方眼紙を貼っておく。

方眼紙上の一点をスタート地点と決め、そこにビー玉を置く。
ビー玉を転がし始めると同時に、ストップウォッチで時間を計り始める。
1秒ごとに、ビー玉の位置の縦軸、横軸の目盛りを読み取っていけば、位置を追跡できたことになる。
結果は次のような表にまとまるはずだ。

方眼紙が座標、スタート地点が原点に相当する。
時間の経過とともに、位置が変化していく様子が追えるはずである。

時間が決まれば、位置が決まる。
つまり、位置は時間の関数なのである。

次のページでは速度について解説する。
位置が時間の関数であるように、速度も時間の関数である。

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