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記録タイマーの使い方を中学生向けに解説!

記録タイマーの実験解説

記録タイマーの使い方の中学生向け解説ページです。

「記録タイマーの使い方」

は中学3年生の物理で学習します。

記録タイマーの写真
  1. 記録タイマーの復習をしたい
  2. 5打点でテープを切る理由を知りたい
  3. 例題を解きたい

という人は

このページを読めばバッチリだよ!

記録タイマーはこちらの動画でも解説しています!

みなさんこんにちは!

自己紹介

さわにい」といいます。元中学理科の教員

現在は毎月30万人が利用する理科サイトの運営者です。

登録者6万の教育YouTuberでもあります。

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では記録タイマーの使い方の学習スタート!

タップできる目次

記録タイマーとは何か

では、記録タイマーとはどんな道具か。

という解説から始めるね。

記録タイマーは下の青い道具だね。

これが記録タイマー
記録タイマーの本体
ねこ吉

これ、何に使うの?

この記録タイマーは、

1秒間に50回点が打てる道具。なんだ。
(関西は1秒間に60回)

ねこ吉

点を打つだけ?
それが何の役に立つの?

動く速さを調べるのに、とても役立つんだよ!

ねこ吉

点を打つ記録タイマーが、速さを調べるのに役立つ?

そうなんだ。

記録タイマーは、テープとセットで使うよ。

これがテープ

記録タイマーの中をテープを通す時、

速いスピードなら点の間隔かんかくが広くなり

はやく動いたテープ

遅いスピードなら点の間隔がせまくなるよね

ゆっくり動いたテープ
ねこ吉

少し難しい・・・

そうだね。動画でも確認してみよう

ねこ吉

なるほど!はやく動くとテープの間隔が広くなるね。

そう!つまり、テープの間隔を見れば、動いたスピードを知ることができる。

つまり、記録タイマーは速さを知るのに役立つと言えるんだね!

記録タイマーは速さを知るのに役立つ

点の間隔が広いと動きは速い

はやく動いたテープ

点の間隔が狭いと動きは遅い

ゆっくり動いたテープ

打点の間隔とスピードの変化

さて、次はスピードが変化したときのテープの様子を見てみよう。

下の図のように、台車の速さがだんだん速くなると、

テープはどのようになるかな?

加速する台車
ねこ吉

点の間隔が、だんだん広くなるはずだね

その通り、

速い → 点の間隔が広い

だから

だんだん速くなる→だんだん点の間隔が広くなる

となるはずだね。

加速したテープ

反対に、台車の速さがだんだん遅くなると、

テープはどのようになるかな?

減速する台車
ねこ吉

点の間隔がだんだん狭くなるね。

その通り、テープは下のようになるね。

減速したテープ

つまり、

点の間隔の変化を見れば、速さの変化もわかるんだね!

ねこ吉

記録タイマーってすごい!

点の間隔の変化を見れば、スピードの変化もわかる。

①だんだん速くなる→点の間隔が広くなる

加速したテープ

②だんだん遅くなる→点の間隔が狭くなる

減速したテープ

③スピードが変化しない→点の間隔が一定

変化しないテープ

記録タイマーと打点の数

記録タイマーとテープを使えば、スピードの変化もわかるんだね。

ねこ吉

記録タイマーはすごいんだね!

いや、記録タイマーがすごいのはここからだよ!

記録タイマーを使うと、どのくらいの速さで動いているか、計算して求めることができるんだ!

ねこ吉

そんなことできるの?

できるんだよ。

この計算が最も大切なところなんだ!

詳しく説明していくね!

まず始めに、まる覚えでもいいから暗記してほしいことがあるんだ。

それは、

5打点ごとにテープを切ると、0.1秒間に進んだ距離になる

というものなんだ。

0.1秒間に進んだ距離になる

これは丸覚えでも必ず覚えてね!

ねこ吉

何で5打点で切ると、0.1秒で進んだ長さになるのか説明してください!

OK。

ねこ吉。記録タイマーは1秒間に何回点を打つ機械だったか覚えているかな。

ねこ吉

1秒間に50回でしょ!?

うん。その通り。(関西の場合は60回)

じゃあ、1回点を打つのにかかる時間は何秒かわかる?

ねこ吉

ええと・・・わかりません。

そうだよね。答えは

50分の1秒(0.02秒)」なんだよ。

ねこ吉

そうなんだ。(ちょっと難しい・・・。)

こう考えてみて、1秒間に2回点が打てる機械があったら、1回点を打つのにかかる時間は何秒?

ねこ吉

2分の1秒(0.5秒)だ!

その通り!

それと同じで、1秒間に50回点が打てる機械があったら、1回点を打つのにかかる時間は50分の1秒なんだ。

(関西の場合は1秒間に60回点が打てるから、1回点を打つのにかかる時間は60分の1秒だね。)

ねこ吉

なるほどね。記録タイマーが1回点を打つのにかかる時間は50分の1秒。わかったよ。
だけど、それが何なの?

じゃあ、5回点を打つのにかかる時間は何秒?

ねこ吉

それは簡単。1回点を打つのに50分の1秒だから、5回転を打つのにはその5倍。50分の5秒だね。
その通り。5回点を打つのにかかる時間は50分の5秒。

約分すると10分の1秒(0.1秒)だね。

約分

つまり、5回点を打つのにかかる時間は0.1秒なんだね。

(関西では6回点を打つのにかかる時間が0.1秒)

ここで始めの説明の戻ろう。

5打点ごとにテープを切ると、0.1秒間に進んだ距離になる

ということになるでしょ?
(関西では6打点ごとに切る)

0.1秒間に進んだ距離になる
ねこ吉

なるほど!5回点を打つのにかかる時間が0.1秒だからだね。

うん。そういうことだね!

5打点ごとにテープを切ると、0.1秒間に進んだ距離になる
(関西では6打点ごとに切る)

0.1秒間に進んだ距離になる

記録タイマーと速さの計算

では、テープをもとに速さを計算してみよう。

ねこ吉

難しそう・・・

慣れればとても簡単だから心配しないで!

問題1

進む台車
0.1秒間で5cm

このように、台車にテープをつけて動かしたところ、

A~Bの5打点の距離が5cmだったとするよ。

このとき、A~Bを動いたときの台車の速さがわかるかな?

ねこ吉

わかりません!

OK。まず、速さは

速さの公式3

という公式で求められるね。
(下の公式でもいいよ!)

速さの公式

速さを知りたい時は「速さ」を隠して、「距離」÷「時間」とすればいいね。

速さを求める

では、もう一度図を見てみよう。

0.1秒間で5cm

進んだ距離は5cmだね。

距離は5

あとは時間がわかれば速さが出せるよ!

時間は書いてないけど、わかるかな?

ねこ吉

わかった!5打点だから0.1秒!

そう!「5打点=0.1秒」がここで役立つんだ!

0.1秒間で5cm2

つまり時間は0.1

5割る0.1

÷0.1で速さは50だね。

答え50cm/秒

もう一つ例題を出すね!

問題2

0.1秒間で10cm

このA~B間を進んだときの台車の速さはいくらかな?

距離が10cm。時間は?

ねこ吉

5打点だから0.1秒!

その通り!

よって

10÷0.1で速さは100だね。

答え100cm/秒

問題3(グラフ)

例題のグラフ

最後の問題はグラフ形式だよ。

A、Bのグラフのうち、急な斜面を走った台車のテープをはったものはどちらかな?

また、アのテープのときの台車の平均の速さはいくらかな?

ねこ吉

点の間隔が広くなっているBの方が台車のスピードが上がっているね。
だからBの方が急な斜面だね!

ねこ吉

そして、「ア」は5打点(0.1秒)で3cmだから、
3÷0.1で、速さは30だね

すごいよ、ねこ吉!その通り!

答え

急な斜面は 

アのテープのときの平均の速さは 30cm/秒

だね。

ではこのページをまとめるよ。

記録タイマーは速さを知るのに役立つ

点の間隔が広いと動きは速い

はやく動いたテープ

点の間隔が狭いと動きは遅い

ゆっくり動いたテープ


点の間隔の変化を見れば、スピードの変化もわかる。

①だんだん速くなる→点の間隔が広くなる

加速したテープ

②だんだん遅くなる→点の間隔が狭くなる

減速したテープ

③スピードが変化しない→点の間隔が一定

変化しないテープ


5打点ごとにテープを切ると、0.1秒間に進んだ距離になる
(関西では6打点ごとに切る)
0.1秒間に進んだ距離になる

これで記録タイマーの解説を終わるよ!

またいつでも、このサイトに遊びに来てね!

ねこ吉

またねー

さわにいは、登録者6万人のYouTuberです。

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また、2022年10月に学習参考書も出版しました。よろしくお願いします。

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この記事を書いた人

東京を拠点に活動する教育フリーランス  専門は理科教育学  所持教員免許は中学と高校の理科  

理科の教材や学習法を研究中!
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