変位の計算
初速度、加速度、時間と等加速度運動の式で変位を求め、終わりの速度、移動した距離、位置と時間の表も示します。
直線上で加速度が一定であると仮定します。符号は、正の座標方向として選んだ向きに従います。
| 時間 (s) | 速度 (m/s) | 変位 (m) |
|---|---|---|
| 0 | 5 | 0 |
| 1 | 7 | 6 |
| 2 | 9 | 14 |
| 3 | 11 | 24 |
| 4 | 13 | 36 |
| 5 | 15 | 50 |
| 6 | 17 | 66 |
| 7 | 19 | 84 |
| 8 | 21 | 104 |
| 9 | 23 | 126 |
| 10 | 25 | 150 |
変位は、始点から終点までの位置の直線的な変化に向きを加えたもので、メートルで表します。等加速度で動くものについては、運動の方程式(よくSUVATと呼ばれます)から求められます。わかっている3つの量を入力すると、変位、足りない速度・加速度・時間、そして物体が経路に沿って実際に移動した距離が得られます。
使い方
- わかっている3つの量を選びます。
- 速度はm/s、加速度はm/s²で入力します。負の加速度は負の軸方向を指し、速度が正の間だけ運動を遅くします。
- 時間は秒で入力します。終わりの速度と加速度を使う方法では、時間は入力しません。
- 変位を確認し、表で10等分した各時点の位置と速度を確認します。
計算式
s = u·t + ½·a·t² s = (u + v)·t / 2 s = (v² − u²) / (2a)
sは変位、uは初速度、vは終わりの速度、aは一定の加速度、tは時間です。区間の途中で速度の向きが逆転する場合、経路の長さは、折り返し点(t = −u/a)より前の距離と後の距離を足して求めます。
計算例
5 m/sで走っていた自転車が、2 m/s²で10秒間加速します。s = 5 × 10 + ½ × 2 × 10² = 50 + 100 = 150 mです。終わりの速度は5 + 2 × 10 = 25 m/s、平均速度は150 ÷ 10 = 15 m/sです。
よくある質問
変位と距離の違いは何ですか?
距離は経路の全長で、変位は始点と終点だけを比べます。10 m/sで真上に投げたボールが手に戻ってくると、約10 m移動したことになりますが、変位はゼロです。
変位は負になることがありますか?
はい。負の変位は、物体が、正の向きとして定めた方向とは反対側に到達したことを意味します。
加速度が変化する場合もこの式は使えますか?
いいえ。これらの式は加速度が一定であると仮定します。加速度が変わる場合は、速度と時間のグラフの下の面積が必要で、たとえば運動を加速度がほぼ一定の短いステップに分けて求めます。
km/hはどう使えばよいですか?
入力する前にkm/hを3.6で割ってm/sにしてください(90 km/h = 25 m/s)。
出典
最終更新:
この入力内容のページアドレス: https://kakao.mobile/ja/tools/displacement-calculator/
このツールを引用する
kakaoCalc. (2026, November 8). 変位の計算. https://kakao.mobile/ja/tools/displacement-calculator/
“変位の計算.” kakaoCalc, 8 Nov. 2026, kakao.mobile/ja/tools/displacement-calculator/.