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。
①記録タイマーの復習をしたい
②５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！
２０分時間がある人は、
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みなさんこんにちは！
「さわにい」といいます。
中学理科教育の専門家です。
このサイトは理科の学習の参考に使ってね☆
では記録タイマーの使い方の学習スタート！
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)
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(かんかく)が広くなり
遅いスピードなら点の間隔が狭(せま)くなるよね
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
2.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？
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？
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！
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
記録タイマーとテープを使えば、スピードの変化もわかるんだね。
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！
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！
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。
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？
そうだよね。答えは
「50分の１秒(0.02秒)」なんだよ。
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？
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。)
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？
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)
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)
4.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。
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？
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？
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？
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？
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！
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。
ではまとめよう。
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！
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