【高校講座 物理基礎】1.変位と速度

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高校講座 物理基礎とは

高校講座“物理基礎”では、初めて物理を学習する人や、学校で習ったけど全然わからないという人向けの超基本的な内容を取り扱っていきます。学習が進んでいる人にはちょっと物足りないかもしれませんので、その場合は苦手な単元だけ参考にしてくれれば幸いです。

講座の受け方は、
①添付してあるPDFをダウンロードし印刷してください。※プリントがなくても勉強できます!
動画を見て、一緒に例題を解いていきます。
視聴後に類題を演習してください。
記事内に解答があるので〇付けを行ってください。

今日から配信をスタートしますが、これから一緒に頑張っていきましょう!

 

変位と速度

ここではまず、運動について学習を進めていきます。
中学校では「移動距離」「速さ」と言われてきましたが、それをかっこよく言い換えた「変位」「速度」という言葉も登場します。少しだけ意味が異なります。

まずは「移動距離」「変位」ですが、違いは2つあります。1つは「移動距離」は大きさだけを表しますが、「変位」になると向きが加わります。難しい言葉で「ベクトル」だよって習いますがとりあえず向きが表されているという理解で大丈夫でしょう。向きをどう表すかは“+と-”であらわすことになります。東向きを正の向き、西向きを負の向きにとると、東に5m移動することを+5m、西向きに5m移動することを-5mとしたりします。2つ目は「移動距離」は本当に進んだ道のりを表しますが、「変位」では途中の過程は無視して、はじめとあとの位置の変化を表すことが違いになります。

次に「速さ」「速度」ですが、「速さ」には向きがありません。例えば速さが-10m/sとかは使いません。ですが「速度」になると向きが重要になります。向きによって10m/sとか-10m/sとか使いわけることになります。「変位」と同じく符号が重要になります。

だらだら説明してもわかりずらいので、早速問題を解いてみましょう。

 

【問題】変位と速度

(例題) 時刻 t1=2.0sのときにx1=3.0mにあった物体が、t2=6.0sでx2=11mに移動していた。このときの物体の変位と速度をそれぞれ求めよ。

 

こちらの問題をダウンロードしてね!

 

 

まずは例題を一緒に解こう!

 

 

類題演習しよう!

(1) 時刻 t1=1.0sのときにx1=8.0mにあった物体が、t2=3.0sでx2=2.0mに移動していた。このときの物体の変位と速度をそれぞれ求めよ。

 

 

 

解答:変位Δx=-6.0m 速度v=-3.0m/s

解説:\Delta x=x_2-x_1=2.0-8.0=-6.0
          v=(x_2-x_1)/(t_2-t_1)=-6.0/2.0=-3.0

 

(2)時刻 t1=0sのときにx1=2.0mにあった物体が、t2=5.0sでx2=-8.0mに移動していた。このときの物体の変位と速度をそれぞれ求めよ。

 

 

 

解答:変位Δx=-10m 速度v=-2.0m/s

解説:\Delta x=x_2-x_1=-8.0-2.0=-10
          v=(x_2-x_1)/(t_2-t_1)=-10/2.0=-5.0

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