【中3理科】記録タイマーと等速直線運動のポイント

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【中3理科】物体の運動・速さを求めるポイントです。入試でも頻出する記録タイマーを利用した速さを求める問題などについてまとめています。等速直線運動についてですが、等速直線運動とは、運動している物体に力がはたらかない場合、一定の速さで一直線上を動く運動のことをいいます。

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記録タイマーのポイント

一定の時間間隔ごとにテープに打点する装置。東日本では1/50秒に1回(5打点で0.1秒)、西日本では、1/60秒に1回(6打点で0.1秒)打点するものが多いです。

記録タイマーからわかること

記録タイマーからわかることは、2つあります。

➊打点間隔からの速さ
運動が遅いと打点間隔はせまく、運動が速いと打点間隔は広くなります。一定の速さの時間では打点の間隔は一定で、速さを変化させると打点間隔も変化します。

➋テープの長さからの速さの変化
一定打点ごとに、テープを切り、向きをそろえて並べると、横軸は時間を表し、縦軸は速さの変化を表すグラフができます。

平均の速さと瞬間の速さ

平均の速さは、速さがいろいろに変化するとき、ある距離を一定の速さで移動したと考えて求めた速さ(数学などの問題で求めている速さはこれになりますね。)。

瞬間の速さは、たえず変化する速さ。ごく短い時間に移動した距離を、その距離の移動にかかった時間でわって求めた速さ。

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等速直線運動のポイント

等速直線運動グラフ

  • 時間と速さの関係…速さは常に一定なので、横軸に時間、縦軸に速さをとったとき、横軸に平行な直線のグラフになります。
  • 時間と距離の関係…進んだ距離は、かかった時間に比例の関係なので、横軸に時間、縦軸に距離をとったとき、原点を通る右上がりの直線のグラフになります。

等速直線運動の様子
※自動車や雨粒などのように2つ以上の力がつり合っている場合も、力がはたらいていない場合と同じように等速直線運動をします。

慣性の法則と慣性

外から力を加えない限り、静止している物体は静止しつづけて、運動している物体は等速直線運動を続けることを慣性の法則と言います。

このような物体の性質を慣性と言います。

  • だるま落としをして輪をはじくと、上のだるまは真下に落ちる現象
  • 立ってバスや電車に乗っていて、それらが急停止すると前に倒れそうになる
  • 急発進で後ろに倒れそうになる

これらが慣性にあたります。

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