直線運動に関する8つの質問
1.次の記述に注意してください！
1. 歩行者は横断歩道を渡っています
2. 猫はネズミを追いかけた
3. 熟したマンゴーが木から落ちる
4. テニスボールが斜面上で発射される
等加速度直線運動（GLBB）を含む上記の記述は…
A. 1と2
B. 1と3
C. 2と4
D. 3と4
討論
等加速度直線運動（GLBB）とは、一定の加速度で運動する運動のことです。例えば、最初は静止している物体が、1秒後には1m/sの速度で動き、2秒後には2m/sの速度で動き、3秒後には3m/sの速度で動きます。つまり、物体の速度は1秒ごとに1m/sずつ増加し、1m/s²の加速度で加速していることになります。等加速度直線運動の例としては、木から落ちる熟したマンゴーや、斜面から打ち出されるテニスボールなどがあります。
熟したマンゴーが木から落ちると、一定の重力加速度 9,8 m/s² で自由落下します。つまり、1 秒ごとにマンゴーの速度が 9,8 m/s ずつ増加します。落下開始から 1 秒後には速度は 9,8 m/s になり、2 秒後には速度は 2 × 9,8 m/s = 19,6 m/s になります。
傾斜面から打ち出されたテニスボールも一定の重力加速度で運動しますが、加速度の値は板の傾斜にも依存するため、 9,8 m/s 2より小さくなります。
正解はDです。
2.以下は、運動実験におけるtickertimerタイピングの結果です。等速直線運動と等加速度直線運動は、それぞれ図番号…に示されています。
A. 1と2
B. 1と4
C. 2と3
D. 3と4
討論
Tickertimerは1秒ごとに1つのポイントを作成するため、あるポイントから別のポイントまでの移動時間は常に1秒となります。
各点間の距離が常に一定であれば、物体の速度は一定である（等速直線運動）。
各点間の距離が近いほど、物体の速度は小さくなる（等速直線運動は減速する）。
各点間の距離が遠くなるほど、物体の速度は大きくなる（等加速度直線運動）。
上記の画像と説明に基づくと、以下のことが結論付けられます。
図1：等速直線運動
図2：等加速度直線運動
図3：等加速および等減速の直線運動
図4：等加速度直線運動
図1には等速直線運動が、図4には等加速度直線運動が示されている。
正解はBです。
3.下記の実験におけるタイマーの結果に注目してください！どれが等加速度直線運動でしょうか？
討論
Tickertimerは1秒ごとに1つのポイントを作成するため、あるポイントから別のポイントまでの移動時間は常に同じ、つまり1秒になります。
各点間の距離が常に一定であれば、物体の速度は一定である（等速直線運動）。
各点間の距離が近いほど、物体の速度は小さくなる（等速直線運動は減速する）。
各点間の距離が遠くなるほど、物体の速度は大きくなる（等加速度直線運動）。
上記の画像と説明に基づくと、以下のことが結論付けられます。
図A：等加速度直線運動
図B：等加速度直線運動が減速され、その後加速される。
図C：等加速度直線運動
図D：等速直線運動
正解はAです。
4.次の図に示すように、子供が自転車のペダルを漕がずに道路を前進しています。
自転車がトラック上を走行する際に発生する、等加速度直線運動（GLBB）の一種...
討論
AB = 自転車が滑走するのは、ペダルを漕いでいるからではなく、一定の重力加速度を受けているからです。自転車は一定の重力加速度を受けており、これは重力が下向きに引っ張るため、速度が規則的に増加することを意味します。したがって、この動きは等加速度直線運動 (GLBB) の一例です。
CD = CからDへ移動する際、自転車は一定の重力減速度を受けます。一定の重力減速度とは、重力が自転車を下向きに引っ張るため、自転車の速度が規則的に減少することを意味します。したがって、この動きは減速度を伴う等加速度直線運動（GLBB）の一例です。
正解はDです。
5.等速直線運動における距離と時間の関係を示すグラフは…
討論
グラフの説明：s = 距離、t = 時間
正解はAです。
6.ある物体が5分間で60メートル移動しました。この物体の速度を国際単位系で計算してください。
討論
以下のことが知られています。
国際単位系では、時間の単位は秒であり、分ではないため、分は秒に変換されます。
時間間隔 (t) = 5 分 = 5 (60 秒) = 300 秒
距離（秒）＝60メートル
質問:スピード (v)
答え ：
速度の計算式：
v = s / t
v = 60メートル / 300秒
v = 0,2メートル/秒
つまり、その物体の速度は国際単位系で0,2メートル/秒です。メートルは距離の国際単位系であり、秒は時間の国際単位系です。
7.以下は等加速度直線運動の一例です。
A. 動いている列車
B. 駐車中の車
C. 走り続ける人々
D. 木から落ちたココナッツ
討論
等加速度直線運動とは、一定の方向で運動し、運動経路が直線で、物体の速度が一定に増加する運動のことです。例えば、物体の速度が1秒ごとに2メートル/秒ずつ増加し、2秒後には4メートル/秒、3秒後には6メートル/秒になる、といった具合です。この場合、物体は毎秒2メートル/秒、または2メートル/秒²の一定の加速度を受けていると言えます。
A. 走行中の列車は速度と方向が変化するため、等速直線運動は含まれません。
B. 駐車中の車は静止しているため、動いているとはみなされません。
C. 一定の方向と速度で一定の速度で走る人は、等速直線運動をしている。
D. 木から落ちるココナッツの果実は一定の方向を向いており、重力による加速度 9,8 m/s² で速度が一定に増加します。つまり、ココナッツの速度は 1 秒ごとに 9,8 m/s ずつ増加し、2 秒後には 19,6 m/s、3 秒後には 29,4 m/s になります。
正解はDです。
8.日常生活の中で、以下の出来事に注意しましょう！
1. 傾斜した滑りやすい面を転がり落ちるボール
2. ある人がペダルを漕がずに自転車で坂を下る。
3. 野球ボールは最高点に達するまで垂直に上向きに投げ上げられます。
このイベントは、加速GLBBの一例であり、数値で示されています……
A. (1)と(2)
B. (1)および(3)
C. (2)および(4)
D. (3)および(4)
討論
1.傾斜した滑りやすい面を転がり落ちるボール
これは等加速度直線運動の一例であり、ボールは一定の重力加速度によって転がり落ちます。
2. ある人がペダルを漕がずに自転車で坂を下る。
これは等加速度直線運動の一例であり、自転車は一定の重力加速度によって下向きに動いています。
3. 野球ボールは最高点に達するまで垂直に上向きに投げ上げられます。
これは、ボールが一定の重力減速を受けながら上昇する垂直運動の一例です。この減速（速度の低下）により、ボールは最高到達点で停止し、その後地球の表面に戻ります。
4. ピンポン玉が砂の上を転がる
これは等加速度直線運動の例ではありません。
正解はAです。
