15.6
地球の中心からの距離Aにある月が、一定の角速度で円運動で回転していると考えてください。
地球の中心を変位-時間座標系の原点とします。月が位置Pに移動すると、x軸上の投影P'は角度Фになります。
月が地球の周りをいつでもtの周りを移動すると、角度ωt+Фになります。x軸またはy軸上の月の投影に基づいて、投影の位置はcosine関数またはsine関数のいずれかで表すことができます。
月の周期は、地球の軌道の円周とその速度で表すことができます。エネルギー保存から速度方程式を呼び戻し、それを修正すると、月の投影の周期が決定されます。
月の速度は接線方向に作用しますが、月の加速度は半径方向の内側に向けられます。
月の速度と加速度のx成分は、月の投影の速度と加速度に等しくなります。それらの大きさは、速度と加速度の方程式を思い出すことによって得られます。
観察されたように、月の投影の期間、位置、速度、および加速度の方程式は、単純な調和振動子の方程式と似ています。
したがって、円運動が発生する円の直径に沿って均一な円運動を投影することは、単純な調和運動を表します。
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