まとめ
- 運動する物体が、ある区間を一定の速さで移動し続けたと仮定して算出される速さのこと。
- 「移動した全距離 ÷ 経過した全時間」の式で求められ、刻々と変化する「瞬間の速さ」を平均化した値となる。
- 気象観測においては、観測時刻前の10分間に空気が移動した距離を600秒で割った1秒あたりの平均値を指す。
解説
物体の運動を分析する際、現実の動きでは加速や減速が繰り返されますが、その変化を考慮せず、全行程を均一な速度で移動したとみなすのが「平均の速さ」です。例えば、20mの距離を2秒で移動した場合、途中で立ち止まっていても加速していても、平均の速さは10m/sとなります。
この概念は、ふり子の運動解析にも応用されます。ふり子が振れる際の速さは、振幅（振れ幅）が大きいほど速くなりますが、1往復に要する時間（周期）は振幅やおもりの重さには依存しません。周期を決定するのは「ふり子の長さ」のみであり、長さが4倍、9倍になると周期が2倍、3倍になるという規則性（ふり子の等時性）が存在します。
気象分野における「風速」は、この平均の速さの定義に基づき、10分間の平均値として算出されます。具体的には、10分間に空気が移動した距離（m）を600秒で割ることで求められます。風の強さは「風力」として0から12の階級で分類され、周囲の状況（煙のなびき方や建物の被害など）によって判断されます。
また、物理学の基礎を築いたアイザック・ニュートンは、こうした運動の法則を体系化しました。力の単位である「ニュートン（N）」は、物体の速さを変化させる原因となる「力」の大きさを表す指標として、現代の科学においても欠かせない概念となっています。
「平均の速さ」とは、動いているものが、ある距離をずっと同じ速さで進み続けたと考えたときの速さのことです。たとえば、走っている途中で少し休んだり、急いでスピードを上げたりしても、最初から最後までを同じ速さで走ったことにして計算します。
理科の実験で使う「ふり子」でも、この考え方が大切です。ふり子がゆれる速さは、ゆれるはば（振幅）が大きくなるほど速くなります。しかし、ふり子が1往復する時間（周期）は、おもりの重さやゆれるはばには関係なく、ふり子の長さだけで決まるという決まりがあります。
また、天気予報で聞く「風速」も、平均の速さのひとつです。風の強さはいつも変わっていますが、10分間のあいだに空気が動いた距離を計算して、1秒あたりの平均の速さを出しています。これを「風速」と呼び、風の強さを0から12までの階級で表すこともあります。
ふり子の長さが4倍、9倍、16倍と長くなると、1往復にかかる時間は2倍、3倍、4倍になります。この不思議なルールを発見したのは、有名な科学者のガリレオ・ガリレイだといわれています。身近なブランコでも、このルールがかくれているので、ぜひ観察してみてくださいね。
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