高校物理をやさしく解説するブログ

高校物理をやさしく解説するブログです。説明は全てテキスト中心にまとめております。図はたまにありますが基本的に想像力を働かせて読んでください。「読んで」物理のイメージを作りましょう。

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    タグ:等加速度運動

    vtグラフ


    vtグラフ

    物体の運動に関する問題で
    よく出題されるのがvtグラフだ。

    このvtグラフの問題が出たら、
    式を立てて解くよりも、
    グラフの性質をうまく利用して、
    図から、ビジュアル的に
    簡単に解くようにしよう。 【等加速度運動の v-tグラフ 】の続きを読む

    1.等速度運動
    (1) 速さと速度について
    「速さ」と「速度」は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。

    「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。

    ‘韻限度で運動→等速度運動といえる○
    同じ速さでカーブを曲がる運動→等速度運動といえない×

    ,両豺臚韻限度で運動していると言える。△両豺腓脇韻限度で運動しているとは言えない。しかし,同じ速さで運動しているとは言える。その違いは何か?速度は「大きさ(速さ)と向き」の2つの量を示すものであるということである。それに対して速さは「大きさ」のみを表す量である。円運動している場合は,たとえ一定の速さである時速20kmで運動していたとしても,常に向きが変化している。つまり速さは一定だが速度は変化しているのだ。よって同じ速度で運動しているとは言えないのである。ということは,同じ速さで運動しても加速度は存在する?

    同じ速度で運動=等速度運動=等速直線運動
    等速度運動と等速直線運動は同じこと。等速度運動は同じ速さで真っ直ぐに運動することである。

    (2) 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」と「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と計算で求まっていても,それは平均の速さなのである。厳密にいうと走っている途中は,速くなったり遅くなったりしていて、速さは一定ではない。だから8.3m/sというのは「平均の速さ」ということになる。全ての距離をかかった時間で割れば平均の速さとなる。それに対して「瞬間の速さ」は,その瞬間瞬間の速さであるが,これを求める場合は、非常に短い時間Δtにおいて進んだ距離ΔsそのΔtで割ってあげればよい。

    いろいろなものの速さ
    歩行者1m/s
    自転車5m/s
    チーター30m/s
    新幹線80m/s
    ジェッ旅客機250m/s
    音(空気15℃)340m/s
    スペースシャトル7.7×10**3 m/s 
    地球の公転3.0×10**4 m/s 
    光(真空中)3.0×10**8m/s 【等速度運動と等加速度運動のまとめ】の続きを読む

    高校物理 力学 目次(1)

    1.等加速度運動

    速さと速度
    速さと速度
    平均の速さと瞬間の速さ
    速度の合成と分解
    相対速度
    速さと速度まとめ

    等速直線運動
    等速直線運動
    v-tグラフ
    変位とは 【高校物理 力学 目次 1.等加速度運動】の続きを読む

    落下運動の問題を解こう!
    おっとっと、そこの、物理の苦手なお嬢さん!
    ちょっと寄っていかないか〜〜〜??

    さて、物体が落下するときには、
    落下の加速度というのは決まっていて、
    だいたい1秒間に9.8m/sずつ速くなっていく。
    もちろん空気抵抗は考えないときだけど。

    あ、ちなみに単位の〔m/s〕を、
    「めーとるまいびょう」と呼ぶからね〜〜〜

    じゃ、問題です。

    【落下運動の問題を解こう!】の続きを読む

    等加速度運動のグラフ

    等加速度運動のグラフですが、
    次の2種類がよく出題される。

    1.v-tグラフ・・・速度と時間のグラフ
    2.x-tグラフ・・・変位と時間のグラフ

    では、一つずつ見ていこう。 【等加速度運動のグラフ】の続きを読む

    等加速度運動


    等加速度直線運動というのは、
    読んで字の如く、

    等しい加速度で直線運動をする

    ということです。

    この運動を考えるとき、
    等加速度直線運動の3公式
    というのが基本となります。

    早めに、しっかりと理解して、
    頭に入れておくこと。

    等加速度直線運動の3公式

    ‖度の式 v = v0 + at
    ∧儖未亮 x = v0t + 1/2at^2
    B度と変位の式 v^2 - v0^2 = 2ax

    ※^2は2乗を表す

    覚え方は次のようになります。 【等加速度直線運動の3公式】の続きを読む

    等加速度直線運動の速度の式
    におけるイメージ

    一直線上を等加速度運動している
    物体を考えよう。

    この物体の運動は、
    等加速度直線運動と呼ばれます。

    では、次のことを考えてみよう。

    初速度v0で走っていた車が、
    時間tかかって速度vまで加速した。

    このときの加速度aを求めるならば、
    a=(v−v0)÷t となる。

    ここから変形して、
    v=v0+at となる。

    これが等加速度直線運動における
    速度の式である。

    初速度を→、加速度を⇒で表すと、

    等加速度運動は下のようなイメージである。 【等加速度直線運動の速度の式】の続きを読む

    仕事とは
    仕事をどれくらいやったのか?
    つまり「仕事の量」というのを決めるのは、
    日常生活で使う仕事においては、
    時間であったりと、内容であったり、
    色々と尺度が存在する。

    しかし、物理でいう仕事では、
    はっきりと「力と距離」のかけ算で決定する。

    1.仕事
    (1)仕事W=Fx〔J〕
    (力Fが一定で進行方向と同じ向きの場合)

    ※仕事の単位はジュール〔J〕を用いる。

    (2)力Fが進行方向とθをなしている場合
    W=Fxcosθ〔J〕

    0≦θ<90°のときW>0
    力Fは物体に正の仕事をした。

    ▽ = 0のとき W = 0
    力Fは物体に仕事をしない。

    90°≦θ<180°のときW<0
    力Fは物体に負の仕事をした。

    (3)仕事とエネルギーの関係

    床に置かれている物体に力を加えて
    移動させるとき、次のことが成り立つ。

    人は物体に仕事をする=人は物体にエネルギーを与える

    ということは、

    物体が人から仕事をされる=物体が人からエネルギーを得る

    ということである。

    つまり、

    物体が人から力を受けて仕事をされる
    =物体が人から力を受けてエネルギーを得る


    押している人は、物体に力を加え、
    押すことによって疲れてしまう・・・ではないか。

    つまり人のエネルギーを奪われるが、
    奪われた分のエネルギーは物体がもらっていて、
    物体のもつエネルギーは、以前よりも
    大きくなっていると考えられる。

    物体が正の仕事をされる
     → エネルギーは増加する

    物体が負の仕事をされる
     → エネルギーは減少する

    (4)仕事WはF-xグラフの面積で表される。
     → Fが変化する場合はグラフの面積から求める

    2.仕事率
    (1)単位時間当たりの仕事を仕事率という。
     仕事率P=W/t (単位はワット[W])

    (2)物体が力Fを受けて速さvで
    等速運動しているときの仕事率はP=Fx/t=Fv

    ※この式は、ある瞬間の状態における
    仕事率を求めるときに役立つから
    覚えておこう。 【仕事とは?】の続きを読む

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