この動画を見たら分かること

• v-tグラフの傾きが加速度を表すこと。
• 移動距離や変位はv-tグラフで囲まれる面積から求められること。

この動画で使う数式

    \[ v=v_0+at \]

    \[ x=v_{0}t+\frac{1}{2}at^{2}\]

この動画の授業のポイント

一定の割合で速度が減少する運動が、負の等加速度運動です。この運動をグラフ化したv-tグラフの特徴は、右下がりの直線になることです。グラフの傾きが加速度を表すので、負の加速度であることが分かります。このグラフの傾きから加速度を求めることができます。また、グラフとt軸ととで囲まれる三角形や台形の面積から、移動距離・変位などを求めることができます。

問題(1)について

v-tグラフの傾きをグラフで示された数値から求めるか、等加速度直線運動の式

    \[ v=v_{0}+at \]

にグラフから数値を読み取って代入し加速度aを求めることもできます。

問題(2)について

この運動では、t=5.0秒までx軸の正の向きに進み、t=5.0秒の瞬間に速度が0になり、その後x軸の負の向きに運動します。移動距離は、実際に物体が移動した距離なので負の向きに移動した距離が加えられます。

問題(3)について

変位は、ある時刻からある時刻までどちら向きにどのくらいの距離移動したかを表す量なので、途中の経路は関係ありません。スタートとゴールの位置だけで決まる量です。別解として、

    \[ x=v_{0}t+\frac{1}{2}at^{2} \]

の式から直接変位xを求めることもできます。