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物理なんですけど、変位=x座標ととらえていいのでしょうか?

質問者からの補足コメント

  • 道のりに向きを加えたものが変位ということですか?

      補足日時:2021/08/20 18:51

A 回答 (6件)

いいえ。



「x座標」は「位置」ですね。

「変位」は「基準点からの距離」「初期位置からの距離」であり、「基準点からの」という見方です。
「基準点」を「座標の原点」にすれば、「x座標」が「変位」になります。

ただし、初期位置からの移動量(いわゆる「道のり」)はまた別な量になります。
「投げ上げ」などでは、一定時間後に、ある道のりを経て「投げ上げた位置」に戻ってくると「変位は 0」になります。
その位置が「高さ20m の屋上」であれば、地面を原点に上方向に x軸を設定すれば、「変位 0」の地点は「x = 20(m)」の地点になります。
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変位→位置の変化、その差を数値で表現したものが変位。


X座標だろうがY座標だろうが、さらに3次元座標だろうがそれぞれで特定の位置を2か所指定しなければ変位というものは存在しえません。
基準点に対しての変位(X座標に関して)と指定すれば当然のこととしてX座標そのものになるだけです。
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変位というのは空間座標においては位置の変化を指す。



物理学が対象とする通常空間は三次元で、変異は(x、y、z)の3変数で表される。

しかしこれだと立式も計算も面倒で効率が悪い、
そこで座標の向きや座標空間を工夫し、できるだけ変数を減らす試みがなされる。

たとえば回転系では求心力が働くが、物体が遠州運動をするためユークリッド空間では力の向きが刻々変わり、式を立てるのが煩雑になる。
そこで極座標を用い、物体がどの位置にあろうと求心力は同じ式で架けるようにしている。

また特殊相対論では、運動をまともに立式すると変数が(ct,ct',x,x',y,y',z,z')というとんでもないことになってしまう。
そこで物体の運動がx軸に沿って行われるよう座標系を調整する。
これだとy方向とz方向は消去できるので扱うべき座標は(ct,ct',x,x')の4つで済むようになる。
しかも運動や物性の本質は変わらない。
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数学的に正確ではないかもしれませんが「座標の変化」と言うイメージでいいのではと思っています。

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いいえ。


座標と言うのは特定位置を示すので、
「変位=」は成り立ちません。
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「x」とは限らないし直接的な「位置」ではなく「差」だ.

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