同じ時間ごとの位置から運動の変化を見つけよう

走っている人を一枚の写真だけで見ても、速いか遅いかは分かりません。運動を調べるには「どこにいるか」だけでなく、「いつ、どこにいたか」を組にして比べます。

このレッスンの役割

「運動の記録と速さ」6レッスンの入口です。ここでは計算を急がず、等しい時間ごとの位置を並べると、目では追いにくい運動の変化が見えることをつかみます。

前から受け取る力：物体に働く力を図で読み、観察した事実と言い切りを分ける力
今回完成させる力：等時間ごとの位置の間隔から、速さが一定・増加・減少のどれかを判断する力
次へ渡す力：記録タイマーで等しい時間間隔を正しく作る力

知る：運動は「位置と時間」で記録する

下の図は、同じ0.1秒ごとに台車の位置を写した連続写真です。丸は台車の位置、横の間隔はその0.1秒間に進んだ距離を表します。

同じ時間で同じ距離を進むAは、速さが一定です。同じ時間で進む距離が次第に大きくなるBは、速さが増しています。間隔が次第に小さくなれば、速さは減っています。

理解する：比較の土台は「同じ時間」

速さは、一定時間にどれだけ進むかを比べる量です。だから写真の間隔だけを見ても、撮影間隔が違えば比較できません。

右端まで進んだ物体が、いつでも速いとは限りません。遠くにいるのは「それまでに多く進んだ」という事実であり、今の速さは直前の等時間区間で比べます。

例で使い、よくある誤答を直そう

0.2秒ごとの位置間隔が4 cm、4 cm、4 cmなら、台車は同じ時間に同じ距離を進むので速さは一定です。2 cm、4 cm、6 cmなら速さは増しています。

誤答は「最後の点が遠いBの方が速い」です。比べるべきは原点からの総距離ではなく、同じ時間内に進んだ距離です。また、0.1秒ごとの6 cmと0.2秒ごとの8 cmなら、間隔8 cmの方が大きく見えても、1秒当たりでは前者の方が速いことがあります。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

運動は「位置だけ」でなく「等しい時間ごとの位置の変化」で読みます。次は、その等時間の印を記録タイマーで正しく作ります。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。