移動距離

一般小学生

まとめ

移動距離
物体が実際に移動した経路の全長のことであり、向きを考慮しないスカラー量

解説

物理学における移動距離とは、物体が運動した軌跡の全長のことであり、始点から終点までの直線距離と向きを表す「変位」とは明確に区別されます。例えば、ある地点から10m進んで同じ道を10m戻った場合、移動距離は20mとなりますが、変位は0mとなります。仕事の計算(仕事 = 力 × 移動距離)においては、力の方向に動いた距離が重要となります。

また、動滑車輪軸などの道具を利用する場合、「仕事の原理」が働きます。これは、道具を使うことで必要な力を小さくすることはできても、その分だけ紐を引く距離(移動距離)が長くなり、結果として仕事の総量は変わらないという法則です。例えば、動滑車を1つ使うと引く力は半分になりますが、おもりを10cm持ち上げるために必要な紐の移動距離は20cmになります。

項目 移動距離 変位
定義 実際に通った道のりの長さ 始点から終点までの直線距離
向きの考慮 考慮しない(スカラー量) 考慮する(ベクトル量)
値の変化 常に増加または維持される 減少したり0になったりする
コラム

仕事の原理は、エネルギー保存の法則に基づいています。定滑車力の向きを変えるだけで移動距離に変化はありませんが、動滑車や輪軸、斜面などを利用すると、力を軽減する代わりに移動距離を犠牲にすることになります。複雑な組み合わせ滑車においても、おもりを持ち上げる高さと、実際に手が引く紐の長さの比率を計算することで、必要な力を導き出すことが可能です。

小学生のみなさんへ

移動距離(いどうきょり)とは、ものが動いた「長さ」のことです。理科の実験で、重いものを持ち上げるときに「動滑車(どうかっしゃ)」という道具を使うことがあります。この道具を使うと、少ない力で重いものを持ち上げることができますが、その代わりにひもを引っぱる長さ(移動距離)は長くなります。楽をした分だけ、たくさん動かさないといけないというルールがあることを覚えておきましょう。

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