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等速運動

一般小学生

まとめ

等速運動
物体が一定の速さで、向きを変えずに進み続ける運動

解説

等速運動は、物理学における「慣性の法則」に基づいた最も基本的な運動形態です。物体に力が加わらない限り、静止している物体は静止し続け、動いている物体はそのままの速さで直進しようとします。現実の世界では摩擦や空気抵抗があるため完全に維持するのは難しいですが、これらを無視できる条件下では、移動距離は時間に正比例します。

運動の状態を比較すると、等速直線運動とそれ以外の運動(加速・減速)には以下のような違いがあります。

項目 等速直線運動 加速度運動
速さの変化 常に一定 速くなる、または遅くなる
力の状態 つり合っている(合力0) つり合っていない(合力あり)
グラフ(距離-時間) 原点を通る直線 曲線(放物線など)
コラム

等速運動の計算では「速さ = 移動距離 ÷ かかった時間」という公式が基本です。例えば、ボウリングのボールが20mを2秒で移動した場合、その速さは秒速10mとなります。また、慣性の具体例として、発車する電車内で体が進行方向と逆に傾く現象が挙げられます。これは、体が「止まったままの状態」を維持しようとするために起こります。

なお、理科の計算問題では「ふり子」の周期なども頻出です。周期が0.25秒のふり子の場合、1秒間の振動数は「1 ÷ 0.25 = 4回」と求められます。等速運動そのものではありませんが、一定の規則性を持つ運動としてセットで理解しておくと得点力に繋がります。

小学生のみなさんへ

「等速運動」とは、ずっと同じ速さで動きつづける運動のことです。たとえば、平らな場所でボールをころがしたとき、もし空気の抵抗ていこうや地面との摩擦まさつがまったくなければ、ボールはずっと同じ速さでまっすぐ進んでいきます。

このように、動いているものがそのままの速さで動きつづけようとする性質を「慣性かんせいの法則」といいます。電車が急に動き出したときに、体が後ろに「おっとっと」となるのも、体がその場に止まっていようとするこの性質のせいです。

理科の実験では、ストロボ写真という特別な写真を使って、一定の時間ごとに物体がどこにいるかを調べます。等速運動をしているときは、写真に写った物体と物体のあいだのきょりが、どこを測っても同じになります。

ルラスタコラム

ボウリングのボールが20メートルを2秒で進んだとしたら、1秒間には10メートル進んだことになりますね。このように「きょり÷時間」を計算すると、そのものの「速さ」を求めることができるんですよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 物体が一定の速さで、一直線上を動く運動を何というか。
等速直線運動
【応用】 等速直線運動をしている物体において、なぜ速さや向きが変化せずに維持されるのか、力の状態に触れて説明せよ。
物体に力が働いていない、あるいは働いている力が完全につり合っているため。
【実践】 ボウリングのボールが20mを2秒で移動した。このボールが等速直線運動を続けるとき、秒速は何mか。また、5秒後には何m移動しているか。
速さは秒速10m、移動距離は50m(20m÷2秒=10m/s、10m/s×5秒=50m)

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