第2章力と物体の運動B(x-tグラフとv-tグラフの関係)

1.導入

前回は距離センサーを使って,x-tグラフやv-tグラフを予想する実験をしました。
今日は,x-tグラフとv-tグラフにはどういう関係があるのかということと,
記録タイマーの使い方を勉強します。

2.ちょっと複雑な歩行で問題

その前に,前回の<ちょっと複雑な歩行>の問題を解きましょう。

これで変位の意味,移動距離の意味はわかりましたね。
※横着しないで,t=6〜8の変位も問題にすべきでした。

3.x-tグラフとv-tグラフの関係

では,もう一度前回のグラフです。

x-tグラフとv-tグラフにはどのような関係がありますか?
(この聞き方がよくないのでしょう。出てこない。)
前回,速く動くとx-tグラフの何が大きくなりますか?
そうですね,x-tグラフの傾きが大きくなります。
つまり,x-tグラフの傾き=速度になる。
ポイント@に書いておいてください。

速度は,位置の変化量を時刻の変化量で割りました。 グラフでいうと,縦軸の変化量を横軸の変化量で割っています。 つまり速度を求めることは,x-tグラフの傾きを求めていることになります。

4.等速直線運動

前回の実験では,部分的ではありますが,一定の速度で一直線上を動いています。
この運動を「等速直線運動」といいます。
等速直線運動のx-tグラフとv-tグラフはどのようになるかはもうわかりますね?

さきほどいったように,x-tグラフの傾きは速度になっていますが, ここでもうひとつポイントがあります。 逆に,
v-tグラフの何かがx-tグラフのある量になっていますが,何でしょう?

気付いている人もいますね−。もう少しヒントを出しましょう。
v-tグラフの何かが「変位」になっていますが,何が変位になっているでしょうか?

そうですね,
 v-tグラフの面積=変位
になっています。これがポイントAです。

では,それをもとに,次の問題をやってみてください。

みんなできていますね−。

5.記録タイマーの使い方

ここに記録タイマーというものがあります。

このテープを引っ張ると,記録タイマーは一定の時間間隔でテープに点を打ってくれます。

この間隔が大きいところと小さいところでは, どちらが引っ張る速さがはやいですか?

そうだよね,速く引っ張ると点の間隔は大きくなるし, ゆっくり引っ張ると点の間隔は狭くなります。

ちなみに,点を打つ時間間隔は3つ選べますが,
1秒間に50回だと,1回点を打ってから次に打つのに何秒かかりますか?
1/50[秒/打]=0.02[秒/打]と計算すればいいですね。

では,次回は記録タイマーを実際に使ってみましょう。

授業を終えて。。。
まず,記録タイマーの説明で,「記録タイマーの記録から位置がわかる」という 視点が欠けているような気がする。速度ばかりに注目している。 その両方であることをいう必要がある。
そして何より実際に手元で見てないで,記録タイマーについて説明しても意味がない。

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