加速度ってのはなぁ、-----(物理のお勉強)vol.4
何事も習慣づけてしまえばラクなんだけど
物理はまだ初心者なのでいちいちスパルタ神のお告げを守らないと
すーーーぐ忘れたり間違えたりしてしまう。
なのであれぐらいハードロックなお告げのほうが自分には効いている。
お、何やら今日は新しいものが登場するらしい。
(物理のお勉強)へ。
< 加速度の求め方 >
今日は速度が変わる運動!だんだん速度が変わってく
そのために加速度を使う!
加速度は a で表す。
a は 「アクセラレーション」と読み、車のアクセルと一緒らしい。
アクセルを踏むと加速しちゃうもんなー、
MTだとクラッチもあるからねーエンストしないように操作しないとねー。
----加速度の定義----
加速度 = 1秒[s]当たりの速度の増分
この1秒あたりというのがクソ大事らしい。
あー、ここはお告げでしょーねー。
今からとんでもない時間の計算とか出てきそうだから
ここは神のお告げ⑪にしとこう!
「 加速度ってのはなぁ、1秒[s]あたりなんだよ。あたってくんだよ!」
ここでいきなり例題をやってみる。
(ex) ************************************************************************
スパルタ神へ昔から付き合いのある後輩から一本の電話が入った。
「スパルタ神さん最近どうしてますー?」
「あ?相変わらずだよ、なんも変わったことねーよ、物理だよ、なんだよ?」
「いやー、実はですね、今度俺ら野球チーム組むことになったんすよー。で、スパルタ神さんも入ってくんねーかなーって思ってですねー。」
「俺?お前俺いくつだと思ってんの?」
「50でしょ?知ってますよーそれぐらい。どれだけ付き合い長いと思ってるんすかー?」
「まーそーだけどよ。でも時空を操れば30ぐらいにはなれんぞ?」
「・・・(出たよいつものやつ)スパルタ神さん元がイケメンだから若くは見えますよねーじゃあショートお願いしちゃっていいっすか?ショート出来る奴いないんすよー。」
「お前50のショートで大丈夫かよ?勝てんのかよ?」
「何を言ってるんですかー、スパルタ神さん入れば大丈夫っすよー。」
「・・・わかった。」
ということで、スパルタ神は何十年かぶりに野球をすることになった。
実はスパルタ神、学生時代は名ショートとして名を馳せておりプロのスカウトも来ていたが
「俺にはもう、物理しか見えねぇ」ということで
プロのスカウトを断り物理の道へ進んだという過去があった。
電話をかかけてきたのはその時の野球部の後輩からである。
そして「やるからには勝つ」が信条のスパルタ神はきたる練習試合に向けて身体づくりでランニングを始めることにした。
爆風スランプの『Runner』を聴きながら
スパルタ神のランニングスタート!
さ、まずは
左右の軸だけ取って、それをx軸とする。(右+を忘れずに書く)←お告げ①
はじまりはいつも原点(お告げ②)なのでスタートは「0」
このとき
t=0[s] ⇒ t=2.0[s] で移動したときの速度が 3.0[m/s]
t=2.0[s] ⇒ ・・・ で移動したときの速度が 7.0[m/s]
だとするとスパルタ神の加速度aはどーなるか?
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えー、2秒の加速度なんだから3.0なんじゃないのー?
だってはじまりはいつも原点から2秒までの速度が3.0[m/s]なんでしょー?
だったら3.0じゃん。
あ・・・ちょっと待てよ。
2秒あたりって言ってるなー。さっき大事って言ってたし。
2秒から何秒までってここには書いてないけど、
2秒後からは速度7.0[ms]で動くってことなんだな、これは。
ってことはー・・
あ!
これは平均値とれっていってるんじゃ?
ってことはこうなるな。
・・・
a = 7.0[m/s] - 3.0[m/s] / 2.0[s]
= 4.0[m/s] / 2.0[s]
= 2.0[m/s」[1/s]
= 2.0[m/s*s] ※ 「s*s」は「sの2乗」のこと※
あー、この加速度では試合に勝てない。遅すぎる。
有効数字は2桁で揃ってるからこれでオッケー。(お告げ⑤)
・・・
ここで一旦、加速度の公式をちゃんと書いてみる。
加速度 a : [m/s*s] = 速度の増分[m/s] (後の速度-前の速度) / 時間[s]
※「s」の単位は「1秒」※
おー、今日は新しい公式出ちゃいましたねー先生。
数学でも平均値の計算あるけどあれと似てはいるなー。
この計算自体はそこまで難しくはない!大丈夫!
かと思ってたら
あら?
スパルタ神、やっぱり久しぶりのランニングだから疲れてきちゃった。
おそー、めっちゃ遅くなってる!息上がってるし!
こんな感じで減速してきちゃっても、さっきの公式通り数をいれちゃう!
勝手に「減ってるからマイナスつけちゃいましょうかねー」とか数字にマイナスをつけ足したりしちゃダメ!
そのまま!
スパルタ神が息上がって減速したのを表すと
a [m/s*s] = 2.0 [m/s] - 5.0 [m/s] / 3.0 [s]
= - 1.0[m/s*s]
となり、ちゃーーーんとマイナスになる。減ってる。遅くなってる。
そのまま!
それで、ついにスパルタ神が走れなくなって止まったとする。
この「止まった」=静止 の時は動かないんだから、加速度aは 0[m/s*s]
になると。
で、はじまりはいつも原点(お告げ②)なんだけど
これは、軸のはじまりのことで、
問題によっては、
いきなり原点をすっとばしてt=2.0とかから始まることがある。
そのときは、はじまりはいつも原点ではないので時間[s]は
後の時間 - 前の時間
これが公式の分母になる!
よしよしよし、アクセル全開ですねー先生。もう張り切り方が違うもん。
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[物理スパルタ神のお告げ] 追加
⑪ 加速度ってのはなぁ、1秒[s]あたりなんだよ。あたってくんだよ!
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拙い文章お読みいただきありがとうございました。
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