学習目安 | 小: B | 中: A | 高: S

等速

一般小学生

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。

コラム

物体に外部から力が働かない、あるいは働いている力がつり合っているとき、物体はその時の速度を維持しようとします。これを「慣性の法則」と呼びます。等速で運動している物体がそのまま進み続けようとするのは、この性質によるものです。

小学生のみなさんへ

「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きょり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。

ルラスタコラム

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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