移動距離

一般小学生

まとめ

【定義】 物体が移動した経路の全長のことであり、物理学においては物体を動かすために力を及ぼした距離を指す。動滑車や輪軸などの道具を用いた場合、「仕事の原理」によって、必要な力の大きさが減少する一方で、移動距離は増大する関係にある。

まとめ

移動距離とは物体が移動した道のりの長さである。仕事(J)= 力(N)× 移動距離(m)で表され、同じ仕事量であれば、道具を使って力を小さくするほど移動距離は長くなる。

解説

物理における移動距離は、向きを考慮しないスカラー量であり、始点から終点までの直線距離と向きを表す「変位」とは異なる概念である。仕事の計算において、力の向きと物体の移動する向きが一致している場合、その積が仕事量となる。動滑車を用いた場合、1つにつき引く力は2分の1で済むが、おもりを一定の高さまで上げるために必要な紐の移動距離は2倍となる。これはエネルギー保存の法則の一環である「仕事の原理」によるものであり、道具を使っても仕事の総量を得(得をすること)はできないことを示している。輪軸においても同様に、半径の大きな車輪を回すことで小さな力で軸を回転させることができるが、その分だけ円周に沿った移動距離は長くなる。

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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