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2004年06月24日(木)
生物選択者のための高校物理�◆‖�度、速さと角速度。
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速度ってのは これは着目物体がある時間内にどれだけ移動したか?こととで 距離変化(=Δm)を時間変化(=Δs)で割ってとΔm/Δs表します。 単位は(m/s)
はい意味不明です。
ぶっちゃけた話が速さです。m/sです。 ただ、速さと違う点は速度がベクトルなのに速さはスカラーです。
また意味フメーです。
ベクトルってのは大きさに方向性がついた「↓」見たいな物 スカラーってのはベクトルと対比して使う考えで大きさのこと。 って高校数学で習った気がする以上!<手抜きだ。 あと、数字の上ではベクトルに絶対値つけたらスカラーなるからそんな感じw
速度を見るとどっちの方向に進んでるのかわかるのに対し、 速さを見ただけではどっちに進んでるのかわからないんよ。
ほとんど厳密に使い分けることはないんじゃないかな? たまぁーに必要あるだけで。
角速度
角速度ってのも速度の一つ。円運動に特化した速度なの。 「一秒間に何rad進むか」のこと。
速度ってのは普通m/sだけど 移動距離である円周(弧)の長さをmで求めるのはめんどいじゃん☆
例えばこんな問題 さてココに一端に分銅の付いた長さ1の紐があります。 貴女は紐の分銅の付いていない方の端をを持って 分銅を回して軌道上にいる男どもをぶっ殺します。 このとき分銅が一円を描くのにきっちり30(s)かかりました。 分銅の速さはいくらでしたか?
さて、この問題を解くとなると憂鬱でしょ? まず速さの基本は移動距離÷時間変化ってことはだ 移動距離=円周だから 円周=直径×πってなって。 そこから出た答えを時間で割って・・・。 めんどくせー速さ?知るか!ってなりかねません。 この問題は一周の速さなのでまだましだけど 例えば、28°ぶん回したけど分銅の速さは? とか来たら移動距離=弧の長さ=円周の一部分・・・
ばいばーい(T_T)/~~~ って感じです。
そこで博士は考えた。 「一秒間にどれだけの距離進んだかじゃなくて 何°進んだかで考えれば楽じゃん!」 それで、計算は楽になった。
でも実際、実験で他の速度と比べて見てびっくり。 なんたって、今までの約60倍の数字が出てるんだから。
これじゃあ比べにくい計算しにくいのも嫌だけど、 比べれないんじゃ意味がない。 そこで半径1の円での円周の長さと角度が同じになるように新しい単位を作ったの。 つまり角度で出した速さは普通の速さの約60倍なってるなら、 初めっから60で割った数を単位に組み込んじゃえ!ってこと。
(誰かから解らないって連絡が来たら後日画像作るかも・・・。)
これの新しい単位がrad(ラジアン)
ここで計算問題。 180°は何ラジアンですか? ラジアンと°は60倍の関係だから 180/60=3 3・・・どっかで聞いたことが、 ビバ新課程!(←普段の嫌味は何処へ行った?) π=3だ!
だから180°はπ(rad)で、 180°の弧の長さは 2πr×θ/360°(直径×π×円周全体に対する弧の割合)=弧の長さより 弧はπでしょ?
こうすると弧の部分の長さは角度を見れば一発になる。 つまりx(m)=x(rad)ね。
この°とradの関係は高校数学(数Cかな?)で習うね。 たしか、180°と区別して弧度法とかって呼んでるはず。 180°の方は何法かって?知るか!知ってる人はご一報あれ。
こうすると、今まではm/sだった速度がrad/sって書き換えられて、 角度の速度だから、これを角速度って呼ぶの。
注:角速度は円運動(ぐるぐる回る運動)の時は便利だけど 他の時は不便です。間違っても使わないようにw
以上角速度でした。
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