物理基礎｜運動の表し方（1）速度と変位

「どれだけ動いたか」と「どこへ動いたか」を分けて考える

この教材のために作ったオリジナル問題です。

答えを選ぶと、正解とわけが出ます。図の問題は、答えたあとに図が動いて確かめられます。

問1選んで答える

原点から東へ 6 m 歩き、西へ 2 m もどった。変位と移動距離の組み合わせはどれ？

答えと解説

正解：変位 +4 m、移動距離 8 m

変位は終わりの位置 − はじめの位置＝ +4 m。移動距離は 6 + 2 ＝ 8 m。

問2選んで答える

位置 x と時間 t のグラフ（x–tグラフ）が、t = 0 で x = 0、t = 5.0 s で x = −10 m を通る直線だった。速度は？

答えと解説

正解：−2.0 m/s

傾き＝縦の変化 ÷ 横の変化＝ (−10 − 0) ÷ 5.0 ＝ −2.0 m/s。「−」は逆向き（西向き）に 2.0 m/s の意味。

問3選んで答える

電車 A が東へ 20 m/s、電車 B が東へ 15 m/s で走っている。A から見た B の速度は？

答えと解説

正解：西へ 5 m/s

v_AB ＝ v_B − v_A ＝ 15 − 20 ＝ −5 m/s。A から見ると B は西へ 5 m/s で後ろへ下がって見える。

問4選んで答える

電車 A が東へ 20 m/s、電車 B が西へ 10 m/s で走っている。A から見た B の速度は？

答えと解説

正解：西へ 30 m/s

東向きを正にすると v_A ＝ +20、v_B ＝ −10。v_AB ＝ −10 − 20 ＝ −30 m/s ＝西へ 30 m/s。

問5考えてから見る

「速さ」と「速度」のちがいを、言葉で説明しよう。

答えと解説

速さは、動く「はやさ」の大きさだけを表す量（向きなし）。速度は、はやさに「向き」をふくめた量で、一直線上では＋・− の符号で向きを表す。速さが同じ 2 m/s でも、東向きなら +2 m/s、西向きなら −2 m/s で、速度はちがう。

自分の答えに、次のことが入っていたかくらべてみよう