まとめ
- 物体が常に一定の速さを保って移動し続ける状態のこと。
- ストロボ写真などの記録において、一定時間ごとの物体の位置が等間隔であることで確認できる。
- 水平方向に投げ出された物体が、進行方向(水平方向)に対して行う運動の基本性質。
解説
物体の速さが変化せず、常に同じペースで進む運動を等速といいます。実験などで物体の動きを一定時間ごとに記録した際、像と像の間隔がどこを切り取っても同じであれば、その物体は等速で運動していると判断できます。
ふり子を用いた衝突実験では、おもりのエネルギーが衝突した先の物体にどのように伝わるかを観察します。ふり子を離す位置(高さ)を高くしたり、おもりの質量(重さ)を大きくしたりするほど、衝突時の衝撃は強くなります。その結果、衝突された球が飛び出す初速度が上がり、移動する距離も長くなります。
また、水平方向に打ち出された物体の運動は、二つの異なる方向の運動が組み合わさっています。空気抵抗がない理想的な条件下では、水平方向には力を受けないため等速で進み続けます。一方で、垂直方向には重力が働くため、速度を増しながら落下していきます。この二つの運動が合わさることで、物体は放物線を描いて飛んでいくのです。
「等速」とは、ずっと同じ速さで動きつづけることです。たとえば、平らな場所でボールをころがしたとき、速さが変わらずに進んでいる状態を指します。写真でとると、ボールとボールのあいだの距離がどこでも同じになります。
ふり子を使った実験では、高いところからおもりを落としたり、重いおもりを使ったりするほど、ぶつかったときの力が強くなります。ぶつけられたボールは、いきおいよく遠くまで飛んでいきます。このとき、ボールは横の方向には同じ速さ(等速)で進もうとしますが、下の方には重力で引っぱられて、どんどん速くなりながら落ちていきます。
宇宙空間でボールを投げると、空気のていこうがないので、何かにぶつかるまでずっと同じ速さでどこまでも飛んでいきます。これも「等速」の運動のひとつですね。
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