振幅・振れ幅

力学やベクトル科学における基本的な測定方法として、「振幅」と「拡がり」があります。ベクトル力学と波動力学に含まれる概念を完全に理解するためには、振幅と振れ幅を十分に理解する必要があります。アンプリチュードと振幅は似ているように聞こえるかもしれませんが、この2つの概念は科学の異なる形態で全く異なる用途を持っています。今回は、振幅と振れ幅とは何か、その定義と用途、確認できる類似点、最後に振幅と振れ幅の違いについて説明します。

振幅

また、振幅は周期的な運動において非常に重要な特性である。振幅の概念を理解するためには、単純調和運動の本質を理解することが重要である。単純調和運動とは、変位と速度の関係がA = -ω2xの形をとる運動で、Aを加速度、xを変位とする。加速度と変位は反平行である。つまり、物体にかかる正味の力も加速度の方向になる。この関係は、中心点のまわりを振動する物体の運動を記述するものである。変位がゼロのとき、物体にかかる正味の力もゼロであることがわかる。これが振動の平衡点である。平衡点からの物体の最大変位量を振動の振幅といいます。単純な調和振動の振幅は、厳密にはシステムの全機械的エネルギーに依存する。単純なバネ-質量系では、全内部エネルギーをEとすると、振幅は2E/kに等しく、kはバネのバネ定数である。この振幅では、瞬時の速度はゼロであり、したがって運動エネルギーもゼロである。システムの全エネルギーは位置エネルギーの形をしている。平衡状態では、位置エネルギーはゼロである。

地震の大きさ

量の大きさを議論している。この用語は、ベクトル解析において非常に重要である。速度、距離、エネルギーなどの数量は、あくまでも数量で表される。したがって、これらの量はスカラーと呼ばれる。変位や速度などの量は、量と方向の両方で表現されます。これらの量をベクトルと呼びます。マグニチュードは、ベクトルとスカラーの両方に使える用語です。ベクトルの大きさは、ベクトル表現の長さにも等しい。スカラーの大きさは、スカラーそのものです。量の値は常にスカラーである。ベクトルは、ある量の大きさと方向の組み合わせで構成されています。マグニチュードには、ネガティブとポジティブがあります。大きさがゼロのベクトルをゼロベクトルといいます。