力学高校物理・化学で出てくる
加速度の単位 の意味を言葉から理解する
次元 [L T⁻²]
検算のポイント
答えが加速度なら、右辺の単位は になっているはず。ならなければ、どこかが間違っています。
関連するミス例:sin と cos を取り違える
このページでわかること
- 加速度を言葉でどう言い表すか
- その言葉を単位に置き換えると、なぜ になるのか
- のいろいろな書き方と、その根拠になる公式
加速度とは? 言葉で意味をつかむ
加速度とは 1秒あたりに速さがどれだけ変わるか。
言葉の式
加速度 = 速さの変化 ÷ かかった時間
言葉の式に出てくるそれぞれの言葉は、すでに単位がわかっている量です。言葉を単位に置き換えてみましょう。
[加速度]
言葉の通りに単位を並べるだけで、 が出てきました。
基本単位までたどる
言葉の式に出てきた量も、さらに言葉の式で分解できます。速度 → 加速度 の順にたどると、すべて基本単位(m・kg・s・A・K・mol・cd)だけで表せます。
の別の書き方
同じ量でも、使う公式によって単位の見え方が変わります。どれも基本単位にすると一致します。
| 書き方 | 根拠になる公式 |
|---|---|
| 運動方程式 |
加速度が出てくる公式
- 加速度の定義:
- 運動方程式:
- 重力による位置エネルギー:
- 水圧(静水圧):
- 向心加速度:
- 単振り子の周期:
- 重力加速度と天体の質量:
- 終端速度(抵抗力が速さに比例):
- 終端速度(抵抗力が速さの2乗に比例):
まとめ
- 加速度とは、1秒あたりに速さがどれだけ変わるか。
- 言葉の式 加速度 = 速さの変化 ÷ かかった時間 を単位に置き換えると 。
練習問題:分子と分母を見きわめる
問題文には単位が書いてあります。計算はしなくてかまいません。どの単位が分子(上)に、どの単位が分母(下)に来るかだけを考えて選んでください。
問1加速度は「速さの変化 ÷ かかった時間」で求められます。「速さの変化」[]、「かかった時間」[] のとき、加速度の単位はどれ?
答えと解説
正解:D
かける量(速さの変化)の単位が分子、割る量(かかった時間)の単位が分母に来ます。まとめると = 。
問2運動方程式 を使います。F 「力」[]、m 「質量」[] のとき、加速度 a の単位はどれ?
答えと解説
正解:B
式を a について解くと 。分子・分母にそれぞれの単位を入れると = 。
問3加速度 = 速さの変化 ÷ かかった時間 です。「加速度」[]、「かかった時間」[] のとき、「速さの変化」の単位はどれ?
答えと解説
正解:C
言葉の式を「速さの変化」について解き直すと「速さの変化 = 加速度 × かかった時間」。単位を入れると = 。