物理物理学・力学理科

3分で簡単「加速度」!力学専攻学生がわかりやすく解説!

2 加速度と加速の違い

加速度の詳しい説明の前に、加速と加速度の違いをお話しましょう。

加速度は先にある通り、微小時間あたりの速度の変化量です。つまり、ある時間でどれだけ速度が変化したかの割合を表します。

対して、加速は速度が増加することです。速度が大きくなる、そのこと(現象)自体を表します。

 

no-img2″>
 <figcaption class=桜木建二

加速度は速度変化の割合で、加速は速度が増加すること、という違いがある。

加速度は聞きなれない言葉だと思うが、普段聞く加速と混同してしまわないようにしよう。

3 加速度の解説

3 加速度の解説

image by Study-Z編集部

加速度について、例を通して説明しましょう。

上図は40m/sで走る2つのボールです。上のボールは40m/sで走り続け、下のボールは80m/sまで加速します。

加速度とは、速度の時間あたりの増加量です。

まずはボールに加速度があるかどうかの判断をします。

上のボールは速度が変化していないので加速度は0であり、対して下の車は速度が増加しているため正の加速度がかかっていることがわかるでしょう。

しかし、加速度は時間あたりの量であるため、ここでは具体的な数値は求められません。

3-1 例題

3-1 例題

image by Study-Z編集部

では、この図ではどうでしょうか。

10秒間で、それぞれボールの速度が10m/sから、80m/sと50m/sに増加していますね。

このように速度の変化前と変化後、変化にかかった時間がわかれば、その時間の平均加速度が求められます。

上のボールは10秒間で40m/s増加しているため、10秒間の平均加速度は

a=40/10=4[m/s^2]

です。

また、下のボールは10秒間で10m/s増加しているため、10秒間の平均加速度は

a=10/10=1[m/s^2]

となります。

ここで平均加速度としているのは、加速度の定義が微小時間あたりのものだからです。

この例題では10秒間の速度変化を例にしていますが、その間常に一定の割合で加速度が増加しているとは限りません。(1秒目で2[m/s^2]増加し、2秒目で5[m/s^2]増加していき、10秒間の平均で10[m/s^2]となる可能性もあります。)そのため、このように幅の広い時間で加速度を考える際は、常に一定の割合で増加するという仮定の上で進めます。

no-img2″>
 <figcaption class=桜木建二

加速度は速度の変化量を時間で割ることで求められる。

定義では微小時間だが、このように幅のある時間で加速度を求める際は、その間の平均加速度を求める形になる。

速度の変化量から求められるのだから、速度が一定な車は加速度が0だということもわかるな。

\次のページで「4 加速度とv-tグラフ」を解説!/

次のページを読む
1 2 3
Share: