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秒速

一般小学生

まとめ

  • 物体が1秒間に移動する距離によって表される速さの単位。
  • 物理学における運動の状態を把握するための基礎であり、単位時間あたりの移動量を示す。
  • 音の伝播や地震波の解析、自由落下運動など、幅広い自然現象の測定に用いられる。
物体の運動物理基礎等速直線運動地震波音の性質

解説

物体の速さは、移動した距離をその移動にかかった時間で割ることで算出されます。例えば、ボウリングのボールが20mの距離を2秒で転がった場合、その速さは 20 ÷ 2 = 10m/s(秒速10m)となります。このように、1秒間という基準の時間でどれだけ進むかを見ることで、異なる運動の速さを公平に比較することができます。

運動の状態は「向き」と「速さ」の組み合わせで決まります。坂道を下るジェットコースターのように、速さが一定の割合で変化する運動を等加速度運動と呼び、逆に水平な道を一定の速さで進む運動を等速運動と呼びます。これらの運動の変化は、一定の間隔で発光するストロボ写真を用いることで、各区間の秒速を精密に分析することが可能です。

コラム

秒速の概念は、地震の揺れや音の伝わり方の理解にも不可欠です。地震が発生した際、P波(初期微動)とS波主要動)はそれぞれ異なる秒速で伝わるため、震源からの距離に応じて到着時間に差が生じます。また、音は空気中を秒速約340mで伝わりますが、光は一瞬で伝わるため、遠くの花火が見えてから音が聞こえるまでにタイムラグが発生します。

さらに、ふり子の運動においては、1往復にかかる時間を「周期(T)」、1秒間あたりの往復回数を「振動数(f)」と呼び、これらは f = 1/T という逆数の関係にあります。例えば周期が0.25秒のふり子の場合、1 ÷ 0.25 = 4Hz(1秒間に4回往復)という振動数が導き出されます。

小学生のみなさんへ

秒速(びょうそく)とは、1秒間にどれくらいの距離きょりすすむことができるかを表した「速さ」のことです。たとえば、ボウリングのボールが20メートルを2秒でころがったとしたら、1秒間では10メートルすすんだことになるので、「秒速10メートル」といいます。

わたしたちのまわりには、いろいろな秒速があります。たとえば、音は1秒間に約340メートルすすみます。花火がピカッと光ってから、少しおくれて「ドーン」と音が聞こえるのは、光がしゅんかん的にとどくのに対して、音が秒速340メートルという速さで空気を伝わってくるからです。

また、地震(じしん)の波が伝わる速さを計算するときにも秒速が使われます。速い波と、少しおそい波の秒速のちがいを知ることで、地震がどこでおきたのかを調べることができるのです。

ルラスタコラム

光の速さは、なんと秒速約30万キロメートル!これは1秒間に地球を7周半もできる速さです。音の秒速340メートルとくらべると、光がいかに速いかがわかりますね。

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