等加速度運動～ハジメテ編～
等加速度運動
等加速度運動とは、加速度が常に一定であるときの運動のことを言います。
加速度とは、単位時間あたりの速度の変化のことを言います。
例えば、止まっていたＡ君が、
加速度
で走るとします。
1秒間で2[m/s]加速されるということなので、
1秒後には2[m/s]。2秒後はさらに2[m/s]加速されるので4[m/s]。
3秒後は、6[m/s]
4秒後は、8[m/s]
10秒後は、20[m/s]
このように、加速度が一定の運動を等加速度運動と言います。
ただ、このペースで加速し続けると、
84秒後には、168[m/s]となります。
時速にすると、605[km/h]となり、
リニアモーターカーくらいの速度になるので、84秒間加速し続けられたら、
Ａ君はリニアモーターカーより速く走ることができます。
加速し続けるA君すごいです。
等加速度運動にはいくつか種類があります。
１．一直線上を運動する場合は、等加速度直線運動
２．物体が、重力だけを受けて鉛直下向きに落下する運動を 自由落下運動
３．物体が、放物線の軌道を描く運動を 放物運動
などと言います。
等加速度直線運動は・・・・
例えば、Ａ君のように一直線上に運動しているとき、等加速度運動をしていると言います。
このような方を見かけたときは、「等加速度運動しているね」と声掛けて下さい。
その反応によっては、物理好きかそうでないかが判断できるかもしれません。
自由落下運動は・・・
例えば、野球ボールを高いところから落としたとき、
落ちれば落ちるほど、ボールは加速され続けます。
それは重力が働いているからです。
そして加速度が生じています。
これを重力加速度と言います。
重力加速度は
となります。
放物運動は・・・・
例えば、ボールを ぽ～ん と蹴ったとき、ボールは放物線上を描きます。
このような運動を放物運動と言い、等加速度運動の仲間になります。
ちょっと難しいですが、この運動は等速運動と等加速度運動に分解することができます。
詳しいことはいろいろなサイトに載っていると思いますので、そちらを見てみて下さい。
ところで、
等加速度運動を理解すると、一体どのようなことに役立つのでしょうか。
いくつか考えてみました。
こういうのも考えるのも物理の楽しみ方の一つと思います。
・役立ち１
【井戸の深さがわかる！！】
井戸は暗くて深さがわかりません。
そこで、近くにある小石を拾って・・・
井戸にそっと落とします。
耳をすませば・・・
何秒後かに ちゃぽ～ん と音が聞こえてきます。
等加速度運動を理解できれば、何秒後に音が聞こえたがわかれば、どのくらいの深さかを求めることができるのです。
すごい！！
・役立ち２
【どの角度にボールをとばせば一番飛距離が出るかがわかる！！】
野球でホームランを打ちたいが、どう打てばわかりません。
物理を使って解決できるかもしれません。
等加速度運動を理解できれば、どの角度で打てば一番飛距離が出るかもとめられます。
すごい！！
・役立ち３
【投げて狙ったところにゴミを捨てられる】
ゴミ箱に向かってゴミを投げてもうまく入らないことがあります。
そうすると、結局自分の足でゴミ箱まで行き、ゴミを捨てることになってしまいます。
しかしこれは、物理を使えば解決できるかもしれません。
等加速度運動を理解していれば、どの角度、どのくらいのスピードでゴミを投げればどのくらいの距離にあるゴミ箱にちゃんと入るのかがもとめられます。
すごい！！
他にもいろいろあると思うので皆さんも探してみて下さい。
過去に加速度について説明している記事があります。
よかったら見て下さい。
では、また。
〜間違えてるところがありましたら、遠慮なくご指摘下さい〜
ここに記載しているのは個人的な見解です。間違っていることもあるかもしれません。ご了承下さい。('ω')ノ
