【中学理科】等速直線運動とは？例やグラフの見方を解説

このページでは等速直線運動を中学生向けに解説をしていきます。

という人は、この記事を読めばバッチリです！

うん。よろしくね！

それでは等速直線運動の解説スタートです！

等速直線運動とは

等速直線運動とは、速さが一定で一直線上を進む運動のことだよ。

等速直線運動とは

速さが一定で一直線上を進む運動のこと

うん。下の写真を見てみよう。

これは摩擦がほぼ無視できるところを、一定のスピードで一直線に進む球の写真だよ。

このような運動を「等速直線運動」というんだ。

理科では「動き」のことを「運動」というよ。

等速直線運動がおこる条件

等速直線運動が起こるには、次のどちらかの条件を満たしたときだよ。

例えば宇宙空間では物体に力が加わらないよね？だから宇宙では、等速直線運動が起きるんだよ。

また、摩擦や空気抵抗が無視できる状態で移動するボールも等速直線運動をおこなうよ。

上の図では、まず重力がはたらいているね。地球上では重力は必ずはたらくよ。

だけど重力と同じ力だけ、垂直抗力がはたらいているね。

垂直抗力とは

机や床が物体を支える力のこと

重力と垂直抗力とはつり合っているので等速直線運動の条件を満たしているね。

このような場合も物体は等速直線運動をするんだよ。

等速直線運動のグラフ

次は等速直線運動のグラフを紹介するよ。

グラフの見方にはコツがあるから、そのコツをしっかりと押さえようね！

例

60cm/sの速さで等速直線運動をする物体のグラフ

この物体のグラフと書くと、次のようになるよ。

グラフが２つも出てくると難しく感じるね。

でも、落ち着いて考えれば難しく無いよ。それぞれ解説していくね！

時間と速さの関係を表すグラフ

まずはこちらのグラフを考えてみよう。

グラフを見るとき、書くときにはポイントがあるんだよ。

うん。このグラフを見ると、横軸が「時間」縦軸が「速さ」となっているね。

ねこ吉。この問題の物体は、どのような運動をしてたかな？

ということは、何秒たっても「速さはずっと60cm/s」ということだよね？

何秒たっても時間はずっと60cm/s。

これをグラフにすると、こうなるよね。

時間と距離の関係を表すグラフ

では続いて、同じ物体の「時間と距離の関係を表すグラフ」を考えてみよう。

時間と移動距離の物体を表すグラフは、次のようになるよ。

不思議に感じるよね。でも、よく考えると当たり前のことなんだ。

まずはグラフの横軸と縦軸を確認しよう。

横軸はさっきと同じ「時間」だね。だけど、縦軸が今回は「移動距離」になっているね。

ねこ吉、１秒で60cm移動するこの物体。0.1秒では何cm進むかな？

その通り！では、0.2秒では？

そうだね。

のように進んでいくよね。これをグラフにすると、次のようになるよね。

だからこれも、等速直線運動を表すグラフなんだね！

等速直線運動のグラフのまとめ

つまり、等速直線運動を表すグラフは２つ書けるんだね！

ポイントは、横軸と縦軸を毎回しっかりと確認することだよ！

始めは難しいけれど、何回も練習してみてね！

等速直線運動の例

最後に、等速直線運動（もしくはそれに近い運動）をする物体の例を紹介るすね。

などが挙げられるね。

①の無重力空間を移動する物体は、始めに紹介したような運動だね。

②空から落ちてくる雨水も、重力と空気抵抗がつり合い、ほぼ等速直線運動をしながら落ちてくるんだよ。

③また、車のエンジンの出力と、摩擦力がつり合う場合も、等速直線運動を行うよ。

うん。みんなもぜひ探してみてね！

まとめ

これで等速直線運動の解説を終わるよ！

用語やグラフをしっかりと覚えておこうね！

それではまたいつでも遊びにきてねー！