【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。
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。
等速直線運動のポイント
- 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。
※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。
【問題】記録タイマーの練習問題
【問1】次の問いに答えなさあい。
（１）東日本の場合、記録タイマーは1秒間に何回打点するか。
（２）西日本の電気の周波数は何Hzか。
（３）1秒間に50回打点する記録タイマーの1打点間の時間は何秒か。
（４）1秒間に60回打点する記録タイマーの6打点間の時間は何秒か。
（５）1秒間に60回打点する記録タイマーの12打点間の時間は何秒か。
（６）1秒間に50回打点する記録タイマーの5打点間の長さが6.2cmのときの台車の速さは何cm/sか。
（７）1/60秒ごとに打点する記録タイマーで6打点間の長さを計ったら15.8cmであった。このときの台車の速さは何cm/sか。
【問2】次の問いに答えなさい。
（1）物体がその運動を続けようとする法則を何というか。
（2）物体がその運動を続けようとする性質を何というか。
（3）物体に外から力を加えない場合、静止している物体はどうなるか。
（4）運動している物体にはたらく力がつり合っている場合、物体はどんな運動をするか。
（5）慣性の法則を「力」「静止」「等速直線運動」の語句を使って説明せよ。
（6）身近な慣性の具多例を書け。
【解答・解説】記録タイマーの練習問題
【問1】
（１）50回
東日本の電気の周波数は50Hzですので、記録タイマーは1秒間に50回打点を記録します。
（２）60Hz
西日本の電気の周波数は60Hzですので、記録タイマーは1秒間に60回打点を記録します。
（３）1/50秒（0.02秒）
50回打点するのに1秒かかるので、その1/50の1回打点するには1/50秒（0.02秒）かかります。
（４）0.1秒
60回打点するのに1秒かかるので、その1/10の6回打点をするには0.1秒かかります。
（５）0.2秒
6回打点するのに0.1秒かかるので、その2倍の12打点は0.2秒になります。
（６）62cm/s
6.2cm÷0.1秒＝62cm/s
（７）158cm/s
15.8cm÷0.1秒＝158cm/s
【問2】
（1）慣性の法則
法則と聞かれているので「慣性の法則」と答えることに注意しましょう。
（2）慣性
性質と聞かれているので「慣性」と答えることに注意しましょう。
（3）静止をし続ける。
物体に力がはたらかない場合、または、物体にはたらく力がつり合っている場合、静止している物体は静止をし続けます。
（4）等速直線運動を続ける。
物体に力がはたらかない場合、または、物体にはたらく力がつり合っている場合、物体の速さは変化しません。
（5）物体に外から力がはたらかない場合、静止している物体は静止をし続け、運動している物体は等速直線運動を続けようとすること。
書き終わりに注意しましょう。慣性の説明の場合は「…する性質。」としましょう。
（６）電車が急ブレーキをかけると、体が進行方向に傾いた。
または、「電車が急発進すると、体が進行方向と逆向きに傾いた。」
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