成績アップの秘訣~基礎と実践のバランス「中学理科#96~記録タイマー~」 勉強が好きになる小中高生向け学習塾「札幌自学塾」 

 

1.速さ

●速さ

 

単位時間あたり(1秒・1分・1時間あたり)に進む距離のこと。

 

運動のようすを表す数値である。

 

 

 

 

●瞬間の速さ

 

一瞬一瞬で観測される速さ。

 

車や電車のスピードメーターは瞬間の速さを示しています。

 

 

 

 

●平均の速さ

 

今までやってきた速さの求め方と同じ。

 

 

 

 

 

2.記録タイマーを使った速さの測定

速さを測定するにはストロボ写真(デジタルカメラ)や記録タイマーを使います。

 

 

 

記録タイマーとは↓の図のような道具です。

 

 

 

 

 

記録タイマーの内部には針のようなものがついています。

 

電源につないでスイッチをONにすると針がダダダダダ……と動き出すのです。

 

針の下に細長いテープを通しておいてテープに●印を記録していきます。

 

 

 

記録タイマーは東日本と西日本で動きに違いがあります。

 

 

 

東日本なら1秒間に50回、針が点を打ちます。

 

西日本なら1秒間に60回、針が点を打ちます。

 

(これは東日本と西日本で、異なる周波数の電力が採用されているため)

 

 

 

 

この数字は次のように言い換えることができます。

 

東日本:1秒で50打点する ⇒ 1/50秒で1打点する ⇒ 0.1秒で5打点する

 

西日本:1秒で60打点する ⇒ 1/60秒で1打点する ⇒ 0.1秒で6打点する

 

 

 

 

 

記録タイマーを使った速さの測定

↓の図のように「記録タイマー、記録用のテープ、台車」を設置します。

 

 

 

 

 

 

ここから台車が動き出すと・・・↓

 

 

 

 

 

台車が動くにしたがって、打点の位置も変わっていきますね。

 

 

 

 

 

この打点Aと打点Bの間隔の長さを測ることで台車の移動距離がわかります。

 

 

また、打点Aを記録してから打点Bが記録されるまでの時間

 

東日本なら1/50秒

 

 

西日本なら1/60秒

 

 

です。

 

 

 

あとは距離÷時間の計算をすれば、平均の速さが求まります。

 

 

 

 

 

このように

 

打点から打点までの距離=移動距離

 

打点の数=かかった時間

 

 

と見ることで速さの測定ができるのです。

 

 

 

 

実際には

 

東日本なら5打点間隔

 

西日本なら6打点間隔

 

つまり0.1秒間隔で速さを測定することが多いです。

 

 

 

 

 

 

例題

 

 

上の図で点Aを記録してから点Bを記録するまでの平均の速さを求めよ。

 

ただし記録タイマーは1秒間に50打点するものとする。

 

 


 

 

【解答】

 

 

点Aを記録してから点Bを記録するまで5打点あります。

 

(打点と打点の間隔がいくつあるかを数えましょう

 

 

 

5打点ということはこの間0.1秒。

 

 

この間に10.8cm進んでいるので

 

 

と求められます。

 

 

よって答えは108cm/sです。

 

 

 

 

- POINT -

 

・平均の速さは、今までの速さの求め方と同じ。(速さ=距離/時間)

 

・記録タイマーの打点の仕方は・・・

 

 東日本:1秒で50打点 ⇒ 1/50秒で1打点 ⇒ 0.1秒で5打点

 

 西日本:1秒で60打点 ⇒ 1/60秒で1打点 ⇒ 0.1秒で6打点