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速さとは?

 

中3の理科が、いよいよ、物理の運動分野に入りました。

 

この単元のキーワードは、「速さ」

 

 

何キロを何分かかったという、「平均の速さ」や、スピードメーターに表示される「瞬間の速さ」、

よく聞く「時速」以外にも、「分速」「秒速」などもこの単元ではよく使われます。

 

 

ところで、速さって何か、きちんと答えられますか?

 

 

これは、セルモシステムにある小学6年生の算数で学ぶ「速さ」の単元のポイントです。

 

 

速さを比べる時には、2つの方法があります。

 

一つは、陸上競技で行われる、同じ長さを進む時に、早くゴールするか、遅くゴールするか、その時間を測って比べるものです。

 

 

中学生の場合、50m走ですね。

 

ある調査によると50mタイムの平均が

中学校一年生で8秒5

中学校二年生で7秒9

中学校三年生で7秒5

だそうです。

 

自分のタイムと比べてみてください。 速いか遅いかがわかりますね。

 

この速さの表し方は、厳密に言うと、「単位距離の移動にかかった時間」で表しています。

 

例えば、「50mを走るのにかかった時間」ですね。

 

他にも、マラソンでは、5kmごとのラップタイムで速さをくらべたり、カーレースなどは、1周を走る時間のタイムで速さを比べたりします。

 

数字が小さい(時間が短い)ほうが速いといえます。

 

これも、速さの一つではありますが、物理や数学での速さを表すときはこちらの方法は使いません。

 

 

 

ふつう、速さといえば、車のスピードメーターに表示される「時速」や、「分速」「秒速」などをつかって表します。

 

こちらは、厳密に言うと「単位時間に移動する距離」で表しています。

 

時速であれば、1時間あたりに進める距離

分速であれば、1分あたりに進める距離

秒速であれば、1秒あたりに進める距離

 

こちらは数字が大きい(距離が長い)ほど速いといえますね。

 

 

まず、速さを比べるには、距離を揃えるやり方(陸上競技など)と、時間を揃えるやり方(「時速」「分速」「秒速」など)があり、日常生活では、どちらも使っているけど、物理や算数、数学の世界では、時間を揃えるやり方を「速さ」として使っているということを理解してください。

 

 

 

 

 

さて、速さの意味がわかったところで、改めて、「時速」「分速」「秒速」について考えてみましょう。

 

速さとは「単位時間に移動する距離」ですね。

 

この単位時間を「1時間」にするか、「1分」にするか、「1秒」にするかで、「時速」「分速」「秒速」が決まります。

 

当然、同じ速さであれば、1秒に進む距離より、1分に進む距離は大きいですよね。

 

どれくらい大きいかと言えば、1分=60秒ですから、60倍大きくなります。

 

1時間だと、1時間=60分なので、更に60倍、秒速から直接だと、60×60=3600倍になります。

 

 

具体的な数字で見てみましょう。

 

大人の男性の歩幅は平均75cm、行進曲のリズムで歩くと、1秒で2歩のペースで動くので、1秒間で2歩分(75cm×2歩=150cm)=1.5m進みます。

 

これが、速さで言うと、秒速1.5m、もしくは、1.5m/sと表します。

 

1秒で1.5m進めるペースで歩き続けると、60秒(1分)では、1.5m×60秒=90m進めます。

 

1分あたりの速さなので、分速90m、もしくは、90m/min と表します。

 

さらに、このペースで1時間(60分)歩くと、90m×60分=5400m = 5.4km進めます。

 

1時間あたりの速さなので、時速5.4km、もしくは、5.4km/h と表します。

 

こうやって、秒速、分速、時速は、同じペースで1時間(60分)進んだらどれだけ進めるかと考えて計算すれば、60を掛ければいいことにすぐに気付けます。

 

逆に、時速を秒速に直すには、1時間で進める距離の1/60のさらに1/60で 1/3600すれば良いことにも気付けると思います。

 

 

 

この速さについて、上記のような基本をきちんと理解せず、なんとなく「みはじ」を使えば式を作れるし答えも出るしって思って進んできた子は、単位を揃えることがなかなかできず、苦労しますね。

 

 

「みはじ」なんか使わず、1時間あたりに進んだ距離だから・・・って考えられる子は、式もだけでなく、単位を揃えるのにも苦労せず、サクサク進めます。

 

 

さらに、時速5.4km/h で、2時間、3時間と進んだ場合、30分、15分しか進まなかった場合の距離も、1時間の2倍、3倍、1/2倍、1/4倍と考えてすぐに距離も出せます。

 

 

20Kmを時速5km/h で歩いたら何時間かかるか?という問題も、20kmを5kmで分けたら(割ったら)幾つになるかを考えればいいことに気づけます。

 

 

速さは、時間あたりに進む距離だということをしっかり覚えておきましょう。

 

秒速を聞かれたら、1秒あたりに進む距離を答えればいいだけです。

 

もし、0.1秒で5cm進んだとすれば、1秒だったら、10倍の50cmですよね

 

3秒で、15cm進んだとしたら、1秒あたりは、1/3の5cmですよね、

 

こうやって基本をもとに考えられると、割るのか、掛けるのかということで悩んだりすることなく、速さや時間を求められるようになりますよ。

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