速さが変化したとき、必ず力がはたらいていました。
ここでいう「速さ」とは、瞬間の速さなので、ごく短い時間に進んだ距離をはかる必要がありますね。
その瞬間の速さの変化を調べるのに便利なのが記録タイマーです。

記録タイマーの使い方

記録タイマーは一定の時間の間隔で紙テープに
点を打っていきます。

西日本では1秒間に60回
東日本では1秒間に50回
打点します。

打点された紙テープは西日本では6打点ごとが、
東日本では5打点ごとが
0.1秒に移動した距離となります。

0.1秒ずつ紙テープをはさみで切っていきましょう。

これは6打点ごとに切りました。(西日本用)

【注意】
「打点」とはその打点「・」そのものというより、「・」〜「・」の打点間を表します。
(「6打点ごと」なら、打点間は6つ)
運動を始める前の打点の重なった部分は使いません。

切った紙テープの長さは0.1秒間に進んだ距離
表します。

「速さ」とは単位時間に進んだ距離のことなので、
0.1秒をひとつの単位時間とすると、
紙テープの長さは速さを表します
ね。

紙テープを並べることで、
0.1秒ごとの速さの変化を知ることができます。

0.1秒といえば、かなり短い時間です。
ここでの速さは瞬間の速さだと見なすこともできます。台車やおもりに紙テープをつけ、記録タイマーを
通すことで、いろいろな運動における速さと時間の関係がわかりますね。

※右の図はだんだん速くなる運動ですね。

【例題】
1秒間に60打点する記録タイマーを使って直線を走る台車の運動を記録した。そのテープを6打点ごとに切って並べたのが右の図である。

(1)台車はどんな運動だったか。
(2)ある1本のテープの長さは3.2cmだった。台車の速さを求めよ。
(3)この台車の移動距離と時間の関係を表したものを下の図から選べ。

     

(1)
1本のテープの長さはそのときの速さを表します。
4本のテープはみんな同じ長さなので、速さは時間がたっても変わらなかったということになりますね。
速さを変えず、直線を走った台車は 等速直線運動 をしたことになります。

(2)
1秒間に60打点するので、6打点は0.1秒間にあたります。0.1秒間に3.2cm進んだので、
速さ=距離÷時間=3.2(cm)÷0.1(秒)=32(cm/秒)  答えは 32cm/秒 ですね。

(3)
等速直線運動の移動距離は時間に比例します。
比例のグラフは原点を通る直線
なので、答えは  です。

ほかのグラフを見てみましょう。
アのグラフは時間がたっても距離は変化なしなので、ある距離のときに静止してそれ以降のグラフになります。
ウは時間がたつにつれて距離ののびの変化が小さくなります。摩擦や空気抵抗などを受け、だんだん遅くなる運動ですね。運動と反対の向きに力がはたらき続けました。
エのグラフは時間がたつと距離の増え方も大きくなります。だんだん速くなる運動(落下運動や斜面の運動など)です。運動の向きに力がはたらき続けたのですね。

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