速さってなんだろう?平均の速さと瞬間の速さを考える

速さとはなんでしょうか?

車の速さ、50m走の時間、野球場の表示など身の回りで速さに関するものをよく目にします。

今回は”理科的な”速さについて説明していきたいと思います。

理科でいう速さとは「ある一定の時間に、物体がどれだけ動いたか」を表すものです。

例えば、100m走で10秒間で100mを走ったとすると、速さは100m÷10秒で秒速10mで走ったことになります。

 

秒と毎回書くと手間がかかるので、second(秒の英語)の頭文字をとって10秒なら10sというように表現することが多いです。

同じようにminute(分)、hour(時間)を使って10min(10分)、10h(10時間)と表現します。(メートルと分は区別するためminと書く)

秒速10mは10m/sと書きます。読み方はメートルまいびょうと読みます。/は÷を意味しているのでm÷sだということがわかります。同じように時速60㎞は60㎞/hと書くことができます。

 

ちなみに、速さと速度は少し違います。

速さは大きさ(スカラー)だけを表すの対し、速度は大きさと向き(ベクトル)の2つを表します。

新幹線の速さを考えよう

新幹線の最大の速さは時速300㎞出るそうです!

そして東京から大阪まで500㎞の距離を2時間半で移動することができます!この速さを計算すると500÷2.5で時速250㎞になります。

この2つの時速300㎞と時速250㎞はどちらも新幹線の速さですが、何が違うのでしょうか?今回は2種類の速さについて学んでいきましょう。

新幹線が東京から大阪まで走ることをイメージすると、東京駅で乗客を乗せてから出発してから、いくつかの駅で停車してから大阪駅に到着します。

駅で停車している時の速さは当然0です。そして、発車してからはどんどん速さが大きくなっていき、最大時速300㎞に到達します。

新幹線の速さは地点によって違うということです。

 

新幹線の最大時速の300㎞/hはある瞬間でみたときの速さです。ある瞬間とは、ごく短い時間のことで、そのごく短い時間で進んだ距離から求めた速さのことを瞬間の速さといいます。

一方、東京から大阪までの速さは長い時間での平均を出しています。このように、止まったり加速したりした長い時間で考えた速さを平均の速さといいます。

日常では、この2種類の速さを使い分けて使用されています。

車のスピードメーターやスピードガンは瞬間の速さを測定する道具です。これらはメーターの端から端までのごく短い距離を物体が進むのにかかった時間で割ることで瞬間の速さを出しています。

まとめ

速さとはある一定の時間に、物体がどれだけ動いたかを示す

速さにはごく短い時間での瞬間の速さ長い時間での平均の速さがある

中3 物理
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プロフィール
ゆうしろ

私立中・高一貫校の現役理科教員です。
専門は生物学で、中学・高校理科の教員免許を持っています。
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