苦手な物理にチャレンジ！ 変位 速度 加速度
kawakunです。
今回は、中学の時に不登校になり、そのまま勉強してこなかった僕が、物理を勉強したいと思いブログで勉強したことを書いていこうと思います。
独学で進めていくのでで、間違ってる可能性はあります。
間違うことでわかることもあります。
めげずにがんばります。
追記 このページは学習のために書いたものです。今後も追加したり訂正したりしながら書いていきます。
今回は3つのことについてやっていきます。
- 変位
- 速度
- 加速度
これらは力学の基本になります。
その前に物理量について書いていきます。
物理量とは？
物理量というものがあります。
これは2つ分けられます。
ベクトルとは？
方向と大きさで示す量になります。
例 速度 加速度 力などがあります。
スカラーとは？
大きさだけを示す量になります。
例 質量 電荷など
変位ってなんだろう？
変位っていうのは、位置の変化のことです。ちなみにxやyで表される事が多いです。 あるいは変化した量ともいいます。
例えば、x＝＋2mからx＝7mの位置に移動した。
変位は？5mになるね。7−2を計算する。
後から前を引き算です。
また、xが＋6mからxが−3mの位置に移った時は？
変位は−9mになります。
−3ー6の計算です。
変位と移動距離の違いってわかりますか？
僕は最初分からなかったです。でも調べると分かりました。
移動距離というのは、動いた距離のことです。そのままです。
例えばAさんがいてその人が20m先にある壁に行ってそれから5m戻ります。
そのときの移動距離は20＋5＝25mになります。
つまり往復なので行った分と帰ってきた分の距離を足せばいいわけです。
一方で変位は、まず2つのことを決めます。それは方向と基準点です。
この二つがわかれば、変位もわかります。
基準となる点からどれだけ動いた（どの位置）か？これが変位になります。
次は速度について書いていきます。
速度って何？
速度とは、単位時間あたりの変位のこと。
よくある勘違いで速さと速度の違いが分からないと思う。
速さっていうのは、大きさのことです。
そして速度は、向きと大きさのことです。
つまり速さと速度の違いは向きがあるかないかにあります。
ではその向きってなんでしょうか？
向きとは？
向きとは2種類あります。正の方向と負の方向です。
ちなみにどちらを正の方向にするかは自分で決めてもいいそうです。
ただし、例えばx軸上の線が書いてある問題で上に正の方向はだめです。
数直線上では右が普通は正の方向になります。
そしてその反対になるのが負の方向になります。負の方向は正の方向が決まれば自動的に決まります。正の方向の反対だからです。
物体が動いている方向が基本的に正の方向になります。
ここで単位時間という言葉が出てきたので説明します。
単位時間とは？
一秒、一分、一時間など、時間の単位に1をつけたもの
たしかに僕がみている本でもこの表記に出会うかもしれない。物理ではほとんど一秒間あたりが出てくる事が多いみたいです。
さて速度の話に戻ります。
例えば速度が＋3m/sならば、一秒間で正の方向に3m進むということになります。
ということは、速度は変位を移動にかかった時間で割ればいいのかな？
次の例で確認してみよう！
物体がx＝-5mからx＝＋5mの位置に2秒で移動したとすると？
まずは、1 変位を求めよう。
変位は移動後から移動前を引き算すればいい。
答えは＋10mだ。
そして速度は、変位からかかった移動時間を割り算すると出てくる。
（＋10m）÷2＝＋5m （m/s）になる。
物体が、x＝＋7mからx＝-5mの位置に2秒で移動したら？
変位は、+2m
速度は、（+2m）÷2＝＋1m （m/s）になるのか。なるほどね。
次は加速度について見てみます。
加速度ってなんだろう？
単位時間あたりの速度の変化のことです。
つまり1秒間で速度がどれだけ変化したのかを表したものと考えればいいです。
例えば、＋4メートル毎秒・毎秒とは、1秒間に4m/sずつ増加していくということです。
例えば、車の加速と減速で想像してみてください。
車が止まった状態からアクセルを踏んで、１０秒後20m/sになるときの加速度は、
（20−0）÷10＝＋2 メートル毎秒・毎秒になる。
つまり速度の変化÷時間で加速度が分かるんだね。
まとめ
- 変位とは、位置の変化である。
- 速度とは単位時間あたりの変位である。
- 加速度とは、単位時間あたりの速度の変化である。
- 速度は変位÷時間で求められる。
- 加速度は速度の変化÷時間で求められる。
最後までお読みいただきありがとうございました。
