4.位置と速度と加速度
ここでも簡単のため、物体がx軸上を運動する一次元の運動について考えるが、二次元や三次元の運動の場合にはy、z軸をx軸と同様に考えれば良い。
x軸上での物体の速度Vxは物体の座標xを時間tで微分したものであるので、
である。そこでここでは、物体の位置xが時間tの関数として、
と表される運動について考えよう。
すると、時刻tにおける物体の速度Vx(t)は
となる。さらに、加速度axは速度Vx(t)の時間微分であるから
である。加速度axはまた、位置xの時間微分として
とも表される。すなわち、物体の位置xと時間tの関係が与えられると、
(1)物体の速度Vxは位置xを時間tで微分することで求められる。
(2)物体の加速度axは速度Vxを時間tで微分することで求められる。
これはまた、位置xの時間tに関する2階微分である。