中学理科「等速直線運動のポイントまとめ」

中学理科「等速直線運動のポイントまとめ」です。

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等速直線運動

等速直線運動のグラフ
運動方向に力がはたらかないと物体は動き続ける。ふつう、運動している物体には、いつも摩擦力がはたらいているので、外から力を加えないと物体は止まってしまう。そのため、わたしたちの身のまわりでこの運動はあまり見られない。そこで、この運動を実現するために、ガラス板の上でドライアイスを走らせたり、エアトラックの上で物体を走らせると、物体はまっすぐに速さを変えないで、長い間等速直線運動をすることができる。

  • 摩擦のない水面上での運動…運動する方向に力がはたらかないので速さは変化しない。
  • 等速直線運動…運動方向に力がはたらかないとき、物体が同じ速さでまっすぐに進むこと。速さのグラフは横軸に平行になり、移動距離のグラフは原点を通る直線になる。移動距離は時間に比例。また、移動距離=速さ×時間となる。

等速直線運動では、時間を 横軸に、速さを縦軸にとってグラフをかくと、横軸に平行な直線になる。また、移動距離と時間の関係は、原点を通る直線のグラフになる。上のような時間と移動距離のグラフでは、グラフの傾きが速さを表すので、グラフの傾きが大きいほど速さが速いことを示す。

エアトラック

ガラス面上に置かれたドライアイスは、それからふき出る二酸化炭素のガスのため少しうき上がって摩擦がきわめて小さくなるためである。エアトラックは、物体を運動させるレールの間から空気をふき出して、物体とレールとの摩擦を少なくしたものである。これらは等速直線運動の実験に用いられている。

慣性

力がはたらかなければ運動状態は変わらない。

  • 慣性…物体の運動状態が変わりにくいことを慣性が大きいという。物体の質量が大きいほど慣性が大きい。
  • 慣性の法則…物体に力がはたらかなければ、静止している物体は静止を続ける。運動している物体は、等速直線運動を続ける。

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