月縄

おっす！パンダの妖精・月縄だ！
今日は平均の速さと瞬間の速さの違いを解説するぞ。
この二つの速さの違いが分かれば、きっと物理がもっと身近に感じられるぜ！

平均の速さと瞬間の速さの違いは何？？

平均の速さと瞬間の速さの違い？？

それはズバリ、

速さの計測区間だ。

それじゃあ早速みていくぞ。

平均の速さとは？

平均の速さは、移動した距離をかかった時間で割って求められる速さだ。

次の計算式で求められるぞ。

$$\text{平均の速さ} = \frac{\text{移動距離 (m)}}{\text{かかった時間 (s)}}$$

例えば、ウサイン・ボルトさんが100m を9秒58で走行したとしよう。

このときの平均の速さを計算すると、

$$\text{平均の速さ} = \frac{\text{移動距離 (m)}}{\text{かかった時間 (s)}}$$

$$= \frac{\text{100 (m)}}{\text{9.58 (s)}}$$

$$= 約 10.44 m/s$$

だ。速さの単位を時速に直すと、

約37.6km/h

だな！

瞬間の速さとは？

瞬間の速さは、

ある瞬間での特定の速さ

を指す。

ウサイン・ボルトさん、100mの全区間同じ速さで走ってるわけではないんだな。

スタート直後からグイグイ加速して100m走りきっているわけさ。

たとえば、こんな感じで疾走スピードが変化しているはずだ。

それじゃあボルトさんの瞬間の速さはどれくらいなのか？？

50mの地点にキミが立っていて、ボルトさんが通過する時にスピードガンで速さを計測したとする。

キミが得られたスピードこそ、ボルトさんの50m地点における瞬間の速さなんだ。

もちろん、「50mの地点で計測した瞬間の速さ」と「80mの地点で計測した瞬間の速さ」は違うだろうな！

瞬間の速さを求めるには、非常に短い時間内に移動した距離を計算する必要がある。

これは、微分という数学の技術を使って計算できるぞ。

月縄

うん、以上だ！

毎日少しずつ理解を深めていこうぜ！