中学3年理科。今日は記録タイマーを使った計算問題に挑戦します。
- レベル★★☆☆
- 重要度★★★☆
- ポイント：記録テープから時間を求める
記録タイマーのポイント
記録タイマーとは、一定の時間間隔で記録テープに打点を打ち、物体の運動のようすを記録する装置です。電気の周波数により打点の回数が異なります。
- 東日本…1秒間に50回打点
- 西日本…1秒間に60回打点
記録タイマーを使って、台車の速さを計算させる問題は超頻出ですので、確実に計算できるように練習しておきましょう。
打点数と時間
記録タイマーの打点から、台車の速さを計算するうえで重要なのは、打点するのに何秒かかったかということがわかるようになることです。
- 東日本
1秒間に50回打点
→1回打点するのに1/50秒
→5回打点するのに0.1秒 - 西日本
1秒間に60回打点
→1回打点するのに1/60秒
→6回打点するのに0.1秒
（1）1秒間に50回打点する記録タイマーの5打点間の時間は何秒か。
（2）1秒間に60回打点する記録タイマーの6打点の時間は何秒か。
解答（1）0.1秒 （2）0.1秒
記録テープから速さを求める
打点の回数から何秒なのかがわかるようになれば、台車の速さを計算することができるようになります。
台車の速さ＝台車が進んだ距離÷かかった時間
距離は問題文中に書いてあるので、あとは打点数から何秒かかったのかがわかれば簡単に計算できます。
1秒間に50回打点する記録タイマーを使って物体の運動を記録したところ、下図のような記録テープを得た。次の各問いに答えよ。
（1）QR間の物体の平均の速さは何cm/sか。
（2）PQ間の物体の平均の速さは何cm/sか。
解答（1）320cm/s （2）184cm/s
（1）32cm÷0.1秒＝320cm/s
（2）（13.8cm＋23cm）÷0.2秒＝184cm/s
【問題】記録タイマーの計算問題
速さの計算に関する問題演習を行います。基本的な速さの計算から、記録タイマーでの速さの計算方法、ストロボスコープでの速さの計算方法などをマスターしましょう。
速さの計算（基本問題）
次の速さを計算しなさい。
（1）60cmの距離を5秒で移動する台車の速さは、何cm/sか。
（2）50kmの距離を12分で走る新幹線の速さは、何km/hか。
（3）5400mの距離を1.2時間で歩く人の速さは、何m/minか。
速さの変換（基本問題）
次の速さを〔 〕内の速さに変換しなさい。
（1）20m/s 〔km/h〕
（2）150㎝/s 〔km/h〕
（3）72km/h 〔m/s〕
記録タイマーの計算（基本問題）
下の図は、台車の運動を1秒間に60回打点する記録タイマーを使って記録したテープの一部を表したものである。これについて、次の各問いに答えよ。
（1）打点Ｂから打点Ｃまで打つのに何秒かかるか。
（2）打点Ｂから打点Ｃまでの、この台車の平均の速さは何cm/sか。
（3）打点Ｂから打点Ｄまでの、この台車の平均の速さは何cm/sか。
ストロボスコープの計算（標準問題）
下の図は、ある物体を0.1秒間隔で発光するストロボを使って撮影したものである。
（1）ＡからＢまでの、この物体の平均の速さは何cm/sか。
（2）この物体は、0.1秒ごとに何cm/sずつ速さが速くなっているか。
（3）ＡからＥまでの、この物体の平均の速さは何cm/sか。
（4）Ａを撮影してから0.5秒間で、この物体は何cm移動するか。
【解答・解説】記録タイマーの計算問題
速さの計算（基本問題）解答・解説
略解のみ。詳しい解説は動画をご覧ください。
（1）12cm/s
（2）250km/h
（3）75m/min
速さの変換（基本問題）解答・解説
略解のみ。詳しい解説は動画をご覧ください。
（1）72km/h
（2）5.4km/h
（3）30m/s
記録タイマーの計算（基本問題）解答・解説
略解のみ。詳しい解説は動画をご覧ください。
（1）0.1秒
（2）40cm/s
（3）54cm/s
ストロボスコープの計算（標準問題）解答・解説
略解のみ。詳しい解説は動画をご覧ください。
（1）19cm/s
（2）11cm/s
（3）35.5cm/s
（4）20.5cm
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