【運動の規則性2】 運動の速さと向き(2) 瞬間の速さと平均の速さ

速さについてもう少し詳しく見ていきましょう。

物体の速さはやはり移動した距離かかった時間で割れば求まります。

 速さ=移動距離÷かかった時間

ここで移動距離の単位をm、時間の単位をs(秒)とすれば、速さの単位はメートル毎秒(m/s)ですし、移動距離の単位をkm、時間の単位をh(時間)とすれば、速さの単位はキロメートル毎時(km/h)です。
時間の単位は「秒」はsecondの頭文字sを、「時間」はhourの頭文字hを使います。では、minuteはというと、「分」自体あまり使いません。。。




例えば家から学校に行くという場合、ゆっくり歩く時もあれば、遅刻しそうだと走ることもあるでしょう。信号で止まることもあるでしょうし、人によっては電車やバスを利用するかもしれません。これを「運動」という目で見ると、物体(人)が運動する速さはずっと一定というわけではなく、時々刻々と変化しているわけです。この時々刻々と変化する速さを瞬間の速さといいます。自動車などについているスピードメーターは瞬間の速さを示しています。
なので、このように瞬間の速さが刻々変化する運動は、縦軸に速さ 、横軸に時間 をおいた グラフを使うと便利です。

とはいえ、それだけコロコロ速さが変わるのも扱いが面倒くさい。そりゃ速いときもあればゆっくりなときもあるよ。でも結局、家から学校までのx(km)をt(時間)かけて行ったってことなら、小学校の算数でやった公式を使って、速さはx/t(km/h)じゃダメなの?
もちろんOKです。これは速いときもあればゆっくりなときも全部一緒くたにして平均した、平均の速さです。

ウサギとカメはどちらが速い?




平均の速さに関して、一つ計算問題を解いてみましょう。

Aさんは駅から学校まで行きは時速6kmで、帰りは時速4kmで歩いた。往復の平均の速さはいくらか。


解答
 駅から学校までの距離を L (km)とする。 往復なら 2Lkmとなる。
 行きにかかった時間(h)は L/6  帰りにかかった時間はL/4 
 したがって、往復でかかった時間は L/6 + L/4 = (5/12)L
往復の距離を往復の時間で割れば、往復の平均の速さが出る。
   2L ÷  (5/12)L = 24/5 = 4.8 (km/h)

往復の平均の速さは、行きの速さと帰りの速さを足して2で割ればよい
(6+4)/2=5 
というわけではないことに注意しましょう。

あと、距離をLと置いたのに、Lは最後には出てきません。つまり、距離は何kmでも関係ないということも確認しておきましょう。
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