高校物理をやさしく解説するブログ

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    カテゴリ:高校物理 力学 > 速さと速度

    先日、渋谷駅に行ったときのことです。

    埼京線から山手線への乗り換えのときに、
    埼京線から山手線へつながる通路に
    「動く歩道」がありました。

    そこで、早歩きすると、
    ものすごく速く移動できました。

    これは、地面にいる人から見て
    感じることですが、

    なぜ速く移動できるのでしょうか??

    まさに、これこそが速度の合成なのです。


    速度の合成

    速度v1とv2の合成はベクトル式でv1+v2となる。

    図で表すと、v1ベクトルとv2ベクトルを
    それぞれ辺とする平行四辺形(長方形も含まれる)の
    対角線の矢印が合成速度のベクトルとなる。

    速度の合成1


    よく使われる例が、川を渡る船の場合である。

    川の流れの速度をv1とし
    、船の静水時の速度をv2とした場合、
    この船が、川の中を進む場合、
    岸から見る速度が合成速度となり
    ベクトルの和としてv1+v2と求まる。

    速度の合成2


    川の流れの速度と船の速度が
    一致するなら和で求まり、
    逆向きなら船の速度であるv2が負なので
    計算は引き算となる。

    また、直角に川をわたる場合は、
    対岸よりも川下に船は流されてしまう。

    その方向はまさに、
    v1+v2のベクトルの方向で
    平行四辺形の対角線となる。

    次、速度の分解へ・・・ 【速度の合成と分解】の続きを読む

    image


    平均の速さと瞬間の速さ

    実は速さには2種類あって、

    「平均の速さ」



    「瞬間の速さ」

    というものがある。

    例えば、

    100m走の走者のタイムが12sの場合。

    走者の速さは
    100÷12≒8.3m/s
    と計算で求められますが、

    “走行中は、はたして、
    いつも8.3m/sという
    同じ速さなのか?”

    そうではないだろう。

    【平均の速さと瞬間の速さ】の続きを読む

    直線運動とそうでない運動


    (1) 速さと速度について
    「速さ」と「速度」は、似たような言葉で、
    同じ意味を示すものと思いがちだが、
    物理ではしっかりと区別して理解すること。

    「速さ」と「速度」言葉は似ているが、
    速さと速度は同じものではない。
    別のものと考えよう。

    では、「速さ」と「速度」の違いだが、
    次の ↓△留親阿砲弔い胴佑┐討澆襦

    ‘韻限さでまっすぐ運動している

    同じ速さでカーブを曲がる運動

    ,鉢△篭Δ
    同じ「速度」で運動している、
    と言えるかどうか?

    ・・・考えてみよう。 【速さと速度】の続きを読む

    image


    変位とは、つまり、位置の変化

    言い換えると、

    物体がどちらにどれだけ動いたかを示す量

    ということである。

    それと似た量に距離(道のり)があるが、
    距離は単なる大きさを表す量。

    それに対して、変位は、
    どちらにどれだけ動いたか、
    ということで、
    方向を示す言葉や符号などを
    付け加えなければならない量

    である。

    つまり、ベクトル量なのである。

    例えば、原点(0m)から
    物体が出発して、
    正の方向へ10m動いたら、
    変位は+10mとなる。

    −−−−0−−−−−−−−−→10−−−

    それに対して、
    負の方向へ2m動いたら、−2mとなる。

    −−−−2←−0−−−−−−

    つまり、

    スタート地点からゴールへ
    どちらにどれだけ位置が変化したか?


    を考えればよいのである。

    では、今度は往復運動を考えよう。 【変位とは】の続きを読む

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