2009年1月30日金曜日

速さと速度

日本の学校では『速さ』の学習は算数でやるが、アメリカでは理科でやる。
今回のリオの理科の宿題は、speed(速さ)とvelocity(速度)。
宿題の中には『速さを求めなさい』という問題と『速度を求めなさい』という問題と2通りある。
速さと速度、いったい何が違うんだ?!
日常生活において、この2つの言葉は同義語のように扱っているじゃあないか。

調べてみると・・・
この2つの言葉、物理ではきっちり使い分けをする。
『速さ』とは、一定の時間にどれだけの距離を移動したかということ。
『速度』とは、『速さ』に方向性(どこに向かって移動したか)を加味したもの。
なんだって。
つまり、私たちが日常生活で使う『速さ』『速度』は、物理学でいうところの『速さ』なのだ。
わかりにくいよね。

例を使って説明すると・・・
車Aは東に向かって時速30kmで走り、
車Bは西に向かって時速30kmで走っているとする。

このとき、
車Aと車Bの『速さ』は時速30kmで等しい。
車Aと車Bの『速度』は等しくない。
  方向が逆だから。
  車Aの速度を時速30mkとすると、
  車Bの速度は時速-30kmとなる。

ここから分かるように、
『速さ』は必ず0以上の値をとるが、
『速度』はマイナスの値もとりうる。

また『車Aと車Bの速さと速度を求めなさい』という問題の答は、
  車Aの速さ 時速30km
  
車Bの速さ 時速30km
  車Aの速度 時速30km 東
  
車Bの速度 時速30km 西
となる。

数学的に言うと、
『速さ』は絶対値(大きさ)であり、
『速度』はベクトル(大きさと向き)。

ってことはだよ、自動車についている速度計(スピードメーター)は、厳密に言うと『速さ計』と言わなければいけないわけだ。
でも『速さ計』はいまいちカッコ悪いかも・・・。


ここで一つ疑問が・・・
さくらさんが池の周りを時速4kmの速さで1周したとする。

このとき、さくらさんの平均の速さは時速4km。
(これは文句ナシ!)

では、さくらさんの平均の速度は?
さくらさんは1周して元いた位置に戻ってしまったのだから、移動した距離は0km。
だから、平均の速度は時速0km???
これって、正しいの?

そもそも『平均の速度』という概念そのものがおかしいのかもしれないけれど・・・。

どなたか分かる人がいたら、コメント入れてくださいませ
m(_ _)m。
できたらバカにも分かるような説明を・・・。 


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