第１回 加速度
ここで学んでほしいことは
１．加速度の定義を説明できる。
２．V=at + V0 を丸覚えせずに定義から導ける。
さぁここが最初の山場である。ここを丸覚えして何人の理系が物理を嫌いになったか数え切れないほどである。私もその一人であった。
ここの回は理解できても何回も読み直してほしい。
もう一度言う
ここが最初のボス戦だ。
数学の問題で
車が１２０[km/h]で１時間進んだ。距離はいくらか？
という問題で答えはもちろん１２０[km]だ。
しかし、冷静になって考えてみよう。
止まっている車がいきなり１２０[km/h]で走ることは可能だろうか？
これは無理である。どんなに加速が凄い車でも１秒間に１００[km/h]出すのが限界だろう。
さぁここで登場する概念が加速度である。
加速度の定義を言おう
一秒間にどのくらい加速（減速）するか。
である。これを何回も声に出して確認してほしい。
まず記号から書こうか
加速度はaと書くことが多い。
また単位は[m/s^2]である（＾２は２乗のことを指す）
一端これを覚えよう。
軽く問題を出そうか
車が止まっています。（初速度0[m/s]）止まっている車がアクセルをふかして、一秒間に５[m/s]の割合で加速する。アクセル全開として、３秒後には速度はいくらになるか。
３秒後の速度を一つの記号でV(3)と書くとする。
この問題は直感で答えてもらってかまわない。
答えは、V(3)=５×３＝１５[m/s]である。
ハードルを上げるよ
さっきと同じ車である。 一秒間に５[m/s]の割合で加速する。
道路で車が１０[m/s]の速度で進んでいます（初速度10[m/s]）。信号が変わりそうになったので、３秒間加速した。３秒後の速度を求めよ。
３秒後の速度を一つの記号でV(3)と書くとする。
ここで
ん？っとなる人がいっぱいいると思うが、冷静になって考えてほしい。
最初１０[m/s]ですすんでいて、５×３＝１５[m/s]加速した。
つまり答えは
V(3)=１０＋(５×３)＝２５[m/s]
となる。ここは何回か解いて、確実にわかってほしい。
次に少し問題文を変えようか。
車が止まっています。(初速度０[m/s]）車の加速度は5[m/s^2]である。アクセル全開として、３[s]間加速したら速度はいくらになるか。３秒後の速度を一つの記号でV(3)と書くとする。
これは、最初の問題と全く同じである。ただ、書き方を変えただけである。
答えは
V(3)=5[m/s^2]×3[s]=15[m/s]
である。ちゃんと単位も確認しておこう。
[s]は２乗であるから、約分されてちゃんと[m/s]となる事がわかり
加速度の単位は、[m/s^2]が正しいとわかるだろう。
さあどんどんハードルがあがっていくよ。
車の加速度は５[m/s^2]である。
道路で車が１０[m/s]の速度で進んでいます（初速度10[m/s]）。３秒間加速した時の速度を求めよ。
答えは
１０[m/s] ＋ 5[m/s^2]×３[s] = ２５[m/s]
である。
どうだろ？難しいと思うが次が最後の問題だ。
公式なんて思わずちゃんと考えよう。
物体がｖ０[m/s]の初速度を持っている。加速度がa[m/s^2]である。t[s]後の速度を求めよ。
t秒後の速度をV(t)とする。
答え
V(t)＝ｖ０ ＋ a×t [m/s]
さぁどうだろうか？正直一回で理解するのは凄い難しい。
問題をまとめたので３周ぐらいしてほしい。
何回も解けば、私が何を言っている意味がわかってくると思う。
最初にも言ったがここが最初のボスだ。
ここを突破したら物理の楽しさを少しずつわかるはずなので、何回も言うが最後の式を公式と丸覚えせずに、ちゃんと定義から導けるようにがんばろう！
練習問題
１．車が止まっています。（初速度0[m/s]）止まっている車がアクセルをふかして、一秒間に５[m/s]加速する。アクセル全開として、３秒後には速度はいくらになるか。
３秒後の速度を一つの記号でV(3)と書くとする。
２． 一秒間に５[m/s]の割合で加速する。 道路で車が１０[m/s]の速度で進んでいます（初速度10[m/s]）。信号が変わりそうになったので、３秒間加速した。３秒後の速度を求めよ。
３．車が止まっています。(初速度０[m/s]）車の加速度は5[m/s^2]である。アクセル全開として、３[s]間加速したら速度はいくらになるか。３秒後の速度を一つの記号でV(3)と書くとする。
４．加速度は5[m/s^2]である。道路で車が１０[m/s]の速度で進んでいます（初速度10[m/s]）。３秒間加速した時の速度を求めよ。
５．v0[m/s]の初速度を持っている。加速度がa[m/s^2]である。t[s]後の速度を求めよ。t秒後の速度をV(t)とする。
答え
１．V(3) = 3 × 5= 15 [m/s]
２．Ｖ（３）＝１０ ＋ ３×５ ＝２５ [m/s]
３． V(3) = 3 × 5= 15 [m/s]
４．Ｖ（３）＝１０ ＋ ３×５ ＝２５ [m/s]
５．V(t)＝ｖ０ ＋ a×t [m/s]
point
１． 加速度の定義をちゃんと説明できる
２． V=at + V0 を丸覚えせずに定義から導ける。