高校物理の準備!中3の春休みにやっておきたい速度と位置


絵をかきながら解きましょう!

ノートと鉛筆を用意してください。

卒業式も終えて、新学期の準備もしなければいけなくなってきました。
いつもバタバタとはじめるのですが、高校物理を学ぶ前にちょっとした問題を作ってみました。

もしよければ中学3年生のみなさん解いてみてください。

問1 一定の速度で動いている物体の位置を記録しました。グラフの空欄(A)(B)を埋めなさい。

スクリーンショット 2014-03-21 14.47.26

解説はこちらです。

解説

まずはこの運動の様子を表からグラフに示してみましょう。かならず絵をかきながら解いていくことがポイントです。

スクリーンショット 2014-03-21 14.28.51

 この問題のポイントは、0秒のときに原点におらず、原点から10m先の場所にいるということです。はじめにいる場所を初期位置といい、この物体の初期位置はx=10の場所です。
それではまず速度の大きさを求めてみましょう。例えば4秒間に20m(30−10=20)動いたことがわかります。このことから、速度の公式に代入すると、

v = x/t = 20/4 = 5 m/s

 速度は5m/sだとわかります。それでは12秒のときに、どこにいるのかを計算してみましょう。速度の式を距離xについて展開すると、

x = vt

 となります。vに5m/sを、tに12秒を代入すると、

x = 5×12 = 60 m

 となります。これが答えではないので注意が必要です。この60mというのは、初めの地点(初期位置といいます)からの移動距離を示します。つまり、12秒後の位置ははじめにいた10を足した、70mとなります。

スクリーンショット 2014-03-21 14.32.18

(A)の答え 70m

 次に100mの位置に到達する時間を求めましょう。100mの位置というのは、はじめの場所から90m移動するとき(100-10=90)の時間です。よって速度の式をtについて展開して、代入してみましょう。

t = x/v = 90/5 = 18s

 答えは18秒です。

(B)の答え18s

いかがでしたでしょうか?ちょっとした問題ですが、初期位置があるだけで少し難しくなったのかなと思います。

また物理では、絵にして文字だけではなくイメージをしながら解いていくこともポイントになります。今後の授業では絵の書き方にかんしても教えていきますので、少しずつ考え方やイメージの作り方に慣れていってくださいね。

新学期をお待ちしております。

参考

物理の参考書を書きました。授業の内容をまとめたものです。本校の生徒の場合は、授業でやる内容なので、とくに買わなくてもいいと思います。

ぶつりの1・2・3 誰でも解ける! セ…
桑子 研

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