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【速さと速度の違いがわからない?】イケメン物理博士が5分でわかりやすく解説する。

生徒
生徒
速度と速さの違いがわからない…
どこが違うの…??
学校の先生って
違いについて何か言ってたっけ…??

という人に向けた解説記事。

博士
博士
物理では、
「速度」と「速さ」を区別して考える。
速度と速さは、
似ているが違うものだ。
実はかなり簡単だから、
5分だけおれに時間をくれ。
生徒
生徒
5分だけなら…!!
博士
博士
ありがとう。
この5分におれは全身全霊をかける…!!!
授業のながれ

①速さと速度の違い(3分)

②間違えやすい問題を解説(2分)

博士
博士
では、解説する。

①速さと速度の違い

博士
博士
速さと速度の違いは、
極めてシンプルだ。
博士
博士
速さ ⇨ 大きさ
速度 ⇨ 大きさ + 向き
となるんだ。
生徒
生徒
ほ、ほう…!!
博士
博士
速さは、大きさしか表さないが、
速度は、向きまで表す
生徒
生徒
ほう…
博士
博士
補足すると、
速さは必ずプラスの値だが、
速度はマイナスもあり得るんだ。
生徒
生徒
博士
博士
いまいちピンときていないようだな。
具体的に考えてみよう。
生徒
生徒
お、お願いします!!
(やっと気づいてくれた!!)
博士
博士
以下の図を見てくれ。
自転車がお互い逆向きに
移動している様子を表している。
生徒
生徒
シンプルな図ですね!
博士
博士
速さは大きさだけを表すんだ。
生徒
生徒
速さは、大きさだけ…!
博士
博士
そうだ。
そうすると、このときのAとBの速さ(大きさだけ)は、
どちらも同じ10[m/s]だ。
生徒
生徒
な、なるほど!!
速さは、大きさだけだから、
向きはちがうけど、速さは同じということですね!!
博士
博士
そうだ。
速さは、大きさしか表さない。
じゃあ、右向きをプラス方向とした場合、速度はどうだ?
生徒
生徒
速度は、大きさ+向きだから…
博士
博士
そう。速度は、向きを持っている。
今、右向きをプラス方向と設定している。
そうすると、こうなる。

Aの速度:+10[m/s]
Bの速度:-10[m/s]

生徒
生徒
向きが、プラスやマイナスで表現されるんですね!!
博士
博士
そうだ。向きの情報が符号として表れる。
生徒
生徒
博士!
これって、
左向きをプラス方向と
設定した場合はどうなるの?
博士
博士
良い質問だ。
図を書いてみようか。
博士
博士
この場合、AとBは速度は以下のようになる。

Aの速度:-10[m/s]
Bの速度:+10[m/s]

生徒
生徒
あ!!
さっきの場合と、符号が逆ですね!!
博士
博士
ああ。
ちなみに、どの方向をプラスにするかどうかを
判断するポイントは2つだ。

①問題文に書いてある
②自分で決める

博士
博士
問題文に書いていなければ、
どの方向をプラス方向とするかは自分で設定しよう。
生徒
生徒
どっち方向をプラスにするかは、
自由なんですね!
博士
博士
ああ。
このプラス方向の設定ができない生徒が多い。
注意してくれ。
問題文にどちらをプラスにするかが書いていなければ、自分で設定しよう。
生徒
生徒
わかりました!!
博士
博士
少し話が脱線してしまったが、
ここまでの内容、
速度と速さのちがい(+おまけ)をまとめるとこうだ。
ここまでの要点まとめ

  • 速さは、大きさのみ。
  • 速度は、大きさ+向き。
  • 速さと速度の違いは、向きの情報があるかないか。
  • 速度における向きは、符号で表現される。
  • どの方向をプラスにするかは、自分で決めてもよい
  • ②間違えやすい問題を解説(2分)

    博士
    博士
    速さと速度の違いを理解したか?
    生徒
    生徒
    はい!!
    博士の言う通り、シンプルでしたね!!
    博士
    博士
    シンプルだが、多くの人が混乱するところだ。
    では、実際どういう風に出題されるか
    簡単な例題を一緒にみていこう。
    生徒
    生徒
    お願いします!!
    博士
    博士
    以下の問題を考えていこう。
    問題

    (1)x軸上をマイナスの方向に1秒当たり5m進む物体があります。
    この物体の速さを求めなさい。

    (2)x軸上をマイナスの方向に1秒当たり5m進む物体があります。
    この物体の速度を求めなさい。

    博士
    博士
    図で書くと、下のようなイメージだ。
    博士
    博士
    ここでは、
    右向き方向をプラスと設定した。
    博士
    博士
    速さと速度の違いは何だった?
    生徒
    生徒
    えーっと…
    速さは、大きさだけで、
    速度は、大きさ+向きでした!
    博士
    博士
    そうだ。素晴らしい。
    では、この物体の速さ(大きさだけ)は?
    生徒
    生徒
    速さは大きさだけなので…

    5[m/s]!!

    博士
    博士
    正解だ。よく理解している。
    これで、(1)は終了だ。
    生徒
    生徒
    おお…!!
    博士
    博士
    続いて、(2)だ。
    この物体の速度(大きさ+向き)は?
    生徒
    生徒
    向きは符号で表すから…
    -5[m/s]!
    博士
    博士
    正解だ。
    速度の場合、向きの情報を含めるんだったな。
    生徒
    生徒
    できた…!!
    博士
    博士
    速さと速度の違いを理解できたようで、なによりだ。
    博士
    博士
    では、今日はここまで。
    また会おう。
    要点まとめ

  • 速さは、大きさのみ。
  • 速度は、大きさ+向き。
  • 速さと速度の違いは、向きの情報があるかないか。
  • 速度における向きは、符号で表現される。
  • どの方向をプラスにするかは、自分で決めてもよい