No.2
- 回答日時:
こんにちは。
お礼、ありがとうございます。
ご質問の
~~~~~
V(e∮) ∮方向のベクトル(-sinθ, cosθ)となるのは、erとe∮は直交しているからですか?
~~~~~
は、
極座標(r,θ)について言えば、《YES》です。
しかし、デカルト直交座標系では、
e1↑ = (1,0)
e2↑ = (0,1)
ですので、
d(e1↑)/dt = (0,0)
となり、
d(e1↑)/d5 ≠ e2↑
です。
(記号↑は、ベクトルをあらわす)。
No.3
- 回答日時:
極座標とデカルト直交座標とは、
x = rcosθ
y = rsinθ
あるいは、
r = √(x^2+y^2)
tanθ = y/x
という関係があります。
rを一定(記号c)として、θだけを変化させる。
この時、r=cという曲線ができますが、それをr=cでのθ曲線と呼ぶことにします。で、その曲線の接線方向でθの向きが決まります。
───曲線座標では、こういう風に向きを決めます───
で、
r=一定とは、r^2 = x^2+y^2 =一定ですから、
原点Oを中心とする、半径rの円がθ曲線となります。
ですから、rが一定でも、θの大きさによって、接線の方向が異なってしまいます。
たとえば、点(1,0)と点(0,1)での接線の向きは違いますでしょう。
θ曲線の接線の方向が、θの位置によって変わってしまうんですよ。
同じようにして、θ=c、rだけを変化させると、r曲線が得られますよね。
しかし、
これは、y = x・tanθという直線になるので、rを変化させた時の接線の方向は変わらない。
対して、デカルト直交座標。
y=cとして、xだけを変化させると、y=cでのx曲線が得られますが、これはx座標と平行、接線の向きもx軸と同じで変化しません。
y曲線の時も同様ですよね。
☆☆☆☆☆☆
よく知らないのですけれど、
点Pの位置ベクトルp↑、点OPの長さをR、
p↑ = R・er↑
これを時間tで微分すると、
v↑ = dp↑/dt = (dR/dt)・er↑ + R・d(er↑)/dt = (dR/dt)・er↑ + Rdθ/dt・eθ↑
よって、
Vr = dR/dt
Vθ = R・dθ/dt
とかやるんですよね。
で、
eθ↑ = (-sinθ,cosθ)
だから、これを微分すると、
eθ↑ = -dθ/dt(cosθ,sinθ) = -(dθ/dt)・er↑
となります。
そして、v↑を時間tで微分すれば、加速度αのrとθ方向の成分、αr、αθがでてきます。
αr = d^2R/dt^2 - r(dθ/dt)^2
αθ = 2(dR/dt)・(dθ/dt) + r(d^2θ/dt^2)
になるはずなので、
頑張って。
No.4
- 回答日時:
あっ、
「y=cとして、xだけを変化させると、y=cでのx曲線が得られますが、これはx座標と平行、接線の向きもx軸と同じで変化しません。」
は間違いですね。
y軸と平行になります。
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