設定
学習モード
外観
力学に戻る
学習モード
外観
1 / 13 ブロック8%

上下にスクロールするかキーボードの上下キーを使うと、次の学習カードへ進めます。

イントロ

等加速度直線運動

加速度が一定なら変化に規則がある

『同じ時間ごとにが同じだけ変わる』という規則があると、先の動きも見通しやすくなります。これを直線上で考えるのが等加速度直線運動です。

定義
とは、一定の加速度で一直線上を進む運動です。
言葉を分けると
「等加速度」は同じ時間ごとにが同じだけ変わること、「直線」は運動の向きを一本の軸で表せることを意味します。
公式

まず使う2本の基本公式

では、まず『を出す式』と『を出す式』を区別できるようにします。

速度を出す式

v₀、 a、時間 t から、後の速度 v を出します。

  • 初速度
  • 加速度
  • 時間
使うときのコツ

後の速度が欲しいときに使います。

位置を出す式

時間 t 後の位置の変化 x を出します。

  • 位置の変化
使うときのコツ

時間が分かっていて距離やが欲しいときに使います。

解くコツ

まず『速度を出したいか』『位置を出したいか』で式を分けると整理しやすくなります。

手順

公式を選ぶ順番

  1. 1

    を決め、 v₀・a・t・x のうち何が分かっているか整理する

  2. 2

    後のが欲しいなら v = v₀ + at を使う

  3. 3

    の変化が欲しいなら x = v₀t + 1/2 at² を使う

  4. 4

    時間を消して考えたいなら v² - v₀² = 2ax を使う

図解等しい時間ごとの台車の位置が、右へ進むにつれてだんだん広い間隔で並んでいる図
等しい時間ごとに見たの間隔が広がっていくなら、が規則的に大きくなっていると考えられます。の見え方を、式より先にイメージするための図です。
図解左に直線的に増える速度時間グラフ、右に上にふくらむ位置時間グラフを並べた図
では、v-t グラフは一定の直線になり、x-t グラフは上にふくらむ形になります。『は一定の割合で増えるが、はだんだん大きく増える』ことをグラフで読み分けます。
公式

時間が出てこないときの式

問題文に時間 t が見えないなら、を直接つなぐ式を使います。

時間を消す式

時間 t を使わずに、速度の変化と位置の変化を直接つなぎます。

  • 後の速度
  • 位置の変化
使うときのコツ

時間がない問題では、この式を先に思い出すと立て直しやすくなります。

解くコツ

分かっている量の中に t がなければ、この式が候補になります。

場面
静止していた台車が、 2.0 m/s² で 3.0 s 進んだ。
順に考えると
は v₀ = 0 です。まずは v = v₀ + at = 0 + 2.0 × 3.0 = 6.0 m/s と求まります。次には x = v₀t + 1/2 at² = 0 + 1/2 × 2.0 × 3.0² = 9.0 m です。どの量が分かっていて、何を求めたいかで使う式を選ぶのが得点への近道です。
ここが結論
3.0 s 後の速度は 6.0 m/s、移動距離は 9.0 m です。公式は「欲しい量」に合わせて選びます。
注意

文字を並べる前に、何を求めるか決める

確認

確認テスト 1

Q1

静止していた物体が、 3.0 m/s² で 2.0 s 進んだときのはどれですか。

確認

確認テスト 2

Q1

が表すはどれですか。

まとめ

まとめ

  1. 1

    は、が一定の直線運動

  2. 2

    v = v₀ + at で後のを求められる

  3. 3

    x = v₀t + 1/2 at² でを求められる

  4. 4

    分かっている量と求めたい量で式を選ぶと解きやすい

次に進む

この流れのまま学習を広げる

理解がつながる順で、次のトピックへそのまま進めます。

What's New

新しいカテゴリが追加されました

  1. AWS Certified AI Practitioner
  2. 日商簿記3級
  3. FP3級
更新履歴をすべて見る