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単語帳
中学3年生 (14-15歳)

中3 速さと速度 わかりやすく

Speed and Velocity

速さは進んだ距離をかかった時間で割った値で、どれだけ速いかだけを表します。 速度は速さに向きを加えたベクトルなので、100 km/h は速さ、北向き 100 km/h は速度です。 速さ-時間グラフではグラフ下の面積が移動距離で、水平線は等速直線運動を表します。 時間を変えると、車の速さと v-t グラフの面積のつながりが見えます。

速さとは?

速さだけを数で書いて向きを抜くと、反対向きに同じ速さで進む二つの運動を同じものとしてまとめてしまいます。進んだ道のりをかかった時間で割った値が速さで、その大きさに向きまで付けたベクトルが速度です。速さ-時間グラフでは線の下の面積が進んだ道のりに等しく、横に平らな線は速さが一定の運動を意味します。向きのない文は速さ、向きのある文は速度として分けて読まないと、往復したあとに残る速さを変位と混ぜてしまいます。

🚗 直観 — 自動車の速さ
①同じ時間に遠くまで進んだ車が速い
②「どれだけ速く動くか」を数で表したのが速さ
③速さ = 移動距離 ÷ かかった時間

道路の上に 50 m ごとの目盛が 0 m から 300 m まで付いていて、選んだ時間(0 秒から 10 秒)に応じて自動車がその割合だけ前方の目盛に置かれます。上には時間・距離・速さ(m/s)が書かれ、時間が 0 より大きいと出発の目盛から車まで青い線が距離を示します。同じ時間の値で描いた速さ-時間グラフでは、速さの軸が 0 から 40 まで、緑の水平線が 30 m/s に固定されています。現在の時刻までその線の下が塗られ、中央に面積 = 距離という文言があり、その時刻に点線と点が付いています。時間を変えると車の位置と塗られた長方形の横幅が一緒に変わります。

5秒

速さ-時間グラフの読み方

速さと速度を一つの語のように使いやすいですが、速さは大きさだけのスカラーで、速度は向きの付いたベクトルです。出て同じ場所に戻ると、通った道は残っていても変位は 0 に近く、そのとき平均の速度は小さくなり得ます。平均の速さは進んだ道のりを時間で割り、平均の速度は変位を時間で割ります。グラフや文に向きがあるかを先に分けないと、変位が 0 の往復を速さまで 0 と書いてしまう混同が生まれます。

📊 グラフに隠れた意味
①v-tグラフの水平線 = 等速運動
②グラフの下の面積 = 移動距離
③傾き = 加速度(等速なら傾き0)
④この図の水平線は 30 m/s

速さ vs 速度

🧭 違い
①速さ(speed): 大きさのみ(スカラー)
②速度(velocity): 大きさ+向き(ベクトル)
③100km/hは速さ、北向き100km/hは速度

総まとめ

速さの公式
v = dt
単位: m/s または km/h
単位換算
1 m/s = 3.6 km/h
×3.6 で換算
🎯 試験ポイント
①速さ = 距離 ÷ 時間、単位 m/s
②v-tグラフの面積 = 移動距離
③速さはスカラー、速度はベクトル
④等速運動: v-tグラフが水平線
⑤km/h → m/s: ÷3.6

例題と単元テスト

例題 1
自動車が100 mを20秒間、一定の速さで走った。この自動車の速さは何m/sか?
1
速さ = 移動距離 ÷ かかった時間。
2
速さ = 100 m ÷ 20 s = 5 m/s。
5 m/s(100 ÷ 20 = 5)
同じ時間でより遠くまで進むほど速さが大きい。
例題 2
速さ72 km/hは何m/sか?またこの値は速さと速度のどちらで、速度にするには何を加えればよいか?
1
1 m/s = 3.6 km/h なので、km/hをm/sにするには3.6で割る: 72 ÷ 3.6 = 20 m/s。
2
72 km/hのように大きさだけなら速さ(スカラー)で、向きを加えて「北へ20 m/s」とすると速度(ベクトル)になる。
20 m/s(72 ÷ 3.6)/ 向きがなければ速さ、向きを加えれば速度
速さは大きさだけ、速度は大きさと向きを合わせて表す。
単元テスト
速さと速度についての説明として正しいものは?
速さ = かかった時間 ÷ 移動距離 である
速さ-時間グラフでグラフの下の面積は移動距離を表す
速度は大きさだけで向きはない量である
1 m/sは3.6 km/hより速い
等速運動は速さ-時間グラフで傾いた直線になる
② 速さ-時間グラフでグラフの下の面積は移動距離を表す
1
速さ = 距離 ÷ 時間であり(①誤)、速度は大きさと向きをもつベクトルである(③誤)。
2
1 m/s = 3.6 km/hで同じ速さであり(④誤)、等速運動はv-tグラフで水平線になる(⑤誤)。v-tグラフの下の面積は移動距離である(②正)。
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