物体同士がぶつかると、どうなるでしょう？
例えば、自動車同士がぶつかったらクラッシュして大変なことになりますよね。
このように、物体同士がぶつかったら、跳ね返ったり壊れて変形したりしますね。
では、波と波がぶつかったらどうなるのでしょう？
「波が跳ね返るかも・・・？」
「片方の波に全て飲みこまれるかも」
どれも違いますよ。
実は、波と波がぶつかるときの様子は、物体同士がぶつかる場合とは全く違います。
そのことを表したのが『重ね合わせの原理(かさねあわせのげんり)』と『波の独立性(なみのどくりつせい)』なのです。
波特有の大切な性質なので、ここでしっかり理解しておきましょうね。
今回から、『波』(または『波動(はどう)』)について学んでいきましょう。
世の中は、波にあふれているんですよ。
まずは、海岸に打ち寄せる、波。
音も音波(おんぱ)という波ですね。
音波は目に見えませんが、例えば糸電話。
糸電話で相手の声が聞こえるのは、糸が振動して音波を伝えているからですよ。
人間が話す声も、空気を振動させて音波として伝わっていますね。
よく使っているスマートフォンも電波という波を用いて通信をしますよね。
それから、中学生の理科で勉強した地震。
これも、地震波という波です。
P波、S波。なんて言葉覚えてますか？
波は、私たちの生活と深く関わっているんですね。
波動の分野は、力学のような難しい計算はあまりありませんよ。
イメージで問題が解けるので、実はとっても簡単なんですね。
ただし、覚える用語がちょっと多いのです。
今回は、『波』を表す用語をマスターしましょう！
物理では、物体の運動の法則について学びますね。
直線上を転がったり、上から落としたり、投げ上げたり、色々なパターンの運動がありますよ。
その中で、はじめに出てくるのが、『等速直線運動(とうそくちょくせんうんどう)』(または『等速度運動(とうそくどうんどう)』)です。
「『とうそくちょくせんうんどう』って、何なんですか？3回続けて言ったら、舌を噛みそう」
ええ、舌を噛んだことがありましたよ・・・。
でもね、ただの早口言葉ではありませんよ。
物体の運動の様子を、そのまんま表しているんですね。
つまり、『等速直線運動』はその名の通り、
「物体がずーっと一定の速度で直線上を進む運動」
というわけです。
ところで、なぜはじめに『等速直線運動』について考えるのでしょうか？
それは、一番シンプルな運動だから、物理の入口としてピッタリなんです！
車や電車のスピードを表すとき、速さという言葉をよく使いませんか？
「新幹線の速さは最高で時速300kmらしいよ」
「うん、最高速度は時速320kmなんだって」
なんて、よく耳にする会話ですね。
おや、先ほどの会話でちょっと引っかかるところがありますね。
『速さ』と『速度』という2つの言葉が出てきましたよ。
でも、新幹線の速さという同じ意味で使っているようです。
同じ意味なら、どうして違う2つの言葉があるのでしょうか？
不思議ですよね。
日常会話ではごちゃ混ぜで使われていますが、物理学的にはきっちり区別して使われているんですよ。
そこには、ちゃんと理由があります。
では、『速さ』と『速度』の物理学的な意味を見ていきましょう。
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Dr.あゆみです。
物理が大好きで、大学で物理学を専攻し、博士(理学)の学位を持っています。
塾講師のアルバイトを5年間経験し、物理や数学を教えていたこともありますよ。
物理の楽しさを伝えたいなと思い、「高校レベルの物理をビジュアルでわかりやすく」解説したブログを作りました。
・物理現象のイメージ
・物理の基本原理
・問題を解くときの考え方
を丁寧に伝えていきますね。
今、物理が分からなくて困っているあなたも、もう一度物理を勉強し直したいあなたも、きっと物理が好きになりますよ。
あなたのお役に立ちますように。
