第4回　運動の基本③　位置と時間のグラフ（x-tグラフ）

黒沼 電蔵
物理の教鞭をとっている
店員に対する態度が悪い

前回は「速さ」と「速度」の違いを勉強したのう。

そうじゃ。
今回は、実際に物体を動かしながら、「位置」と「時間」の関係をグラフで見てみよう。

今回は、3つの動きを切り替えられるようにしておる。
「ゴールまで進む」
「途中で停止」
「戻る」
物体の位置と時間の関係を表すグラフも同時に表示される仕組みじゃ。

いい感じにまとめてくれたね。
もう、きみが解説したらいいんじゃないかな。

うむ。ここからはいくつかの場面について解説いこう。
それにしても、い～い笑顔じゃ。それに比べて…。

まずは、「ゴールまで進む」を選んでみよう。

そうじゃ。
ここで、グラフの縦軸と横軸を確認しておこう。
縦軸は、位置 x
横軸は、時間 t
を表しておる。
つまり、右に行くほど時間が経過して、上に行くほど位置が大きくなるのじゃ。

その通り。エクスェレント💕

ほう、目ざといな。このスケベ！
このグラフの傾きは、
位置xの変化÷時間tの変化
と考えることができる。

いい目の付け所じゃ。素晴らしい。
つまり、
x-tグラフの傾き ＝ 速度
なんじゃ。

今度は「途中で停止」を見てみよう。

ところが、ここで止まる。

そういうことじゃ。
時間が経っても位置が変化しないから、グラフも水平に進むのじゃ。

そう、だから「速度」も0じゃ。

では、途中で折り返した場合を見てみよう。
グラフはどうなっているかな。

そうじゃ。時間は進んでいる。
しかし、物体は戻っているので、位置は小さくなっていく。
だから、グラフは右下がりになるんじゃ。

うむ。ここで前回の話につながるんじゃ。
「速さ」には向きがない。だから「速さ」がマイナスとは言わないのじゃ。
一方、「速度」には向きがある。

その通り。
「グラフの形を見るだけで、物体の動きを読み取れる」
これがx-tグラフの面白いところで今回一番大事なことなのじゃ。

では、最後に整理しておこう。

x-tグラフを見れば、物体が「どこにいるか」だけでなく、「どの向きに、どれくらいの速さで動いているか」まで読み取れるのじゃ。

次回は「位置」ではなく「速度」に注目してみようかの。

それは、次回詳しく解説しよう。
まぁ、どうしてもと言うなら、この後二人っきりで特別授業をしてあげようかの。

光井くんはいつまでいるつもりかね。
早く帰りなさい！

うん。さようなら……。