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物理の加速度についての質問|加速度の計算方法とは?
- 物理の加速度について質問です。加速度は、速度が1秒間でどの程度変化したのかを表す為にm/s^2とするらしいですけど、具体例を考えてみると、疑問が湧きます。
- 加速度の計算方法について疑問を持っています。例えば、速度3mで2秒進んだ場合、加速度の公式m/s^2(m/sx1/s)に当てはめると、計算結果がわかりません。
- 頭の中がごちゃごちゃになり、計算方法がわからない状態です。どのように計算すればいいのか、教えていただけますか?
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割算で考えることを止めて、時間に対する変化率(変化割合)で考えましょう。これがより原理的だからです。球を真上に投げ上げて自由落下させるケースで考えます。 二点間の距離の時間変化を速度といいます。始めに地表と球の間の距離(高さ)を時間に対してプロットしましょう。縦軸を高さ、横軸を時間に取ります(グラフ1)。高さは初めゼロから大きく増加し、やがてゆっくりと増加、やがて増加から減少し、ついにはゼロになることはお判りでしょう。二次曲線(放物線)となります。グラフ1の曲線上にある時刻の点を考え、この曲線におよそで接線を引いて、その傾きを見ましょう。縦軸の量(=距離)の時間変化に相当しますからこの傾きの大きさが速度です。これをご理解ください。 次に縦軸を速度、横軸を時間としたグラフを考えます(グラフ2)。初めは正の大きさの速度ですが、徐々に(直線的に)小さくなってやがてゼロ、次いで負の速度(落下)となることはこの直線的なグラフからも、経験からも納得できるでしょう。 最後に速度の時間変化(これが加速度!)を考えます。グラフ2の曲線(ここでは直線 のはず)のある時刻の点を取り、そこにおよその接線を引きます。ここでは接線の傾きがどこでも一定であることに気付きます。グラフ3とは負で一定の水平線となります。自由落下とは接戦の傾き(=加速度)が負で一定の現象であることに気付くことができるでしょう。 さて、ご質問の例題には欠け落ちたところがあって回答できません。改めてお考え下さい。速度を縦軸に、時間を横軸にグラフを描いて、その接線の傾き(=速度の時間変化=加速度)としてご自身でお考え下さい。
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- tadys
- ベストアンサー率40% (856/2135)
>加速度は、速度が1秒間でどの程度変化したのか これはその通りです。 >速度3mで2秒進んで。 これは、2秒の前後での速度の変化が書かれていないので加速度がいくらだったのかは計算できません。 速度3mというのも時間が書かれていないので意味不明です。 速度を言うのであればm/秒、m/分、m/時など距離と時間の単位が含まれていなければなりません。 仮に3m/秒で2秒間進んだとしても前後で速度が変わっていなければ加速度はゼロです。 最初の速度が0m/秒で2秒後に3m/秒になったとし、その間一定の加速度だったとすれば加速度は 加速度=(3m/秒-0m/秒)/2秒=1.5m/秒^2 となります。 最初の1秒は静止していて次の1秒で3m/秒まで加速したとすると、前半の1秒は加速度は0/秒^2、後半の1秒は加速度3m/秒^2です。 加速度に変化が無いとした時の加速度の求め方は (最後の速度 - 最初の速度)/かかった時間 です。 速度0m/分から1秒で3m/分に加速したとするとその加速度は (3m/分 - 0m/分)/1秒=3m/分/秒 =180m/分^2=0.05m/秒^2です。
- sanori
- ベストアンサー率48% (5664/11798)
こんにちは。 「速度3mで2秒進んで」とありますが、 2秒当たり3mの速度一定で進んでいたら、加速度は、 (3/2[m/s] - 3/2[m/s])/経過時間[s] = 0[m/s^2] となります。
- Tacosan
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(平均の) 加速度を求めたいなら, 速度の差をその間の時間で割ればいい. やってることは (平均の) 速度を求めるときと全く同じ. そも「m/s^2」は「加速度の公式」なんてものじゃない.
お礼
ありがとうございます。