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。
- 記録タイマーの復習をしたい
- ５打点でテープを切る理由を知りたい
- 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！
では記録タイマーの使い方の学習スタート！
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。
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。
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が広くなり
遅いスピードなら点の間隔が狭くなるよね
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
点の間隔が狭いと動きは遅い
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？
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。
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？
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。
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
②だんだん遅くなる→点の間隔が狭くなる
③スピードが変化しない→点の間隔が一定
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。
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。
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)
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)
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
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
という公式で求められるね。
(下の公式でもいいよ！)
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。
では、もう一度図を見てみよう。
進んだ距離は５ｃｍだね。
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！
つまり時間は0.1
５÷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
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）
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 Ｂ
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
点の間隔が狭いと動きは遅い
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
②だんだん遅くなる→点の間隔が狭くなる
③スピードが変化しない→点の間隔が一定
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)
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
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