プログラミング

【高校物理】単振動と等速円運動

等速円運動の正射影

高校の物理で、生徒が苦手としやすい「単振動」

今回はこの単振動のイメージを伝えるべく、等速円運動と単振動の関係性をアニメーションで見やすくしてみました!

単振動と等速円運動の関係

アニメーションです!!

そもそも単振動ってなに???

「単振動ってなんだよ!!」って声もありそうなので、簡単に単振動の説明もしておきます。

一番簡単に言うと、ばねについた物体を引っ張って離すとする、びよんびよんさせたアレ。

あれが単振動です。

ばねによって往復運動をくり返すと思いますが、あれが最も単純な単振動の例ですね。

あの運動を学問的に紐解いていくと、「等速円運動の正射影」ってことになります。

等速円運動ってなに??

次に聞こえてきそうなのが「等速円運動ってなに??」ですね。

これは読んで字のごとく、「円周上を一定の速さで運動すること」です。

馴染みのあるもので言えば、地球の公転です。

地球は太陽のまわりを1年かけて1周していますが、これはほぼ等速円運動です。

(正確には正円ではなく楕円軌道らしいのですが。。。)

探せばいろいろあります。扇風機やシーリングファンも等速円運動ですね。

正射影ってなに??

そして最後が、「正射影ってなんだ??」って声ですね。

正射影というのは、影だけを追ったものです。

円運動はぐるぐると平面上を運動しますが、その縦の動きのみ(もしくは横の動きのみ)に注目してあげたものが正射影です。

実際にアニメーションを見てもらえたら、何となくわかってもらえるかなと思います。

単振動と等速円運動の関係

このように単振動と等速円運動には密接な関係があります。

一見関係なさそうなこの2つの運動に関係性があるのって、なんだか不思議ですよね。

ばねをびよんびよんさせることと、円周上で物体が動くこと。

この2つをしっかり関連させながら学べると、高校物理の単振動は理解しやすいので

参考にしてみてください!

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