等加速度運動の公式

伊勢高、宇治山田高2年生が物理基礎を学習中です。理科の計算問題で必要になる有効数字の扱い方を練習した後、力学の「運動」からスタートしています。速度関連の演習で肩慣らしをして『等加速度運動』に移ります。
ここでは「速度」と「位置」に関する大変重要な公式を習います。$$v=v_0+at , x=v_0t+\frac{1}{2}at^2$$の2つです。これらの式が表す意味は、等加速度運動をする物体の速度$(v)$は時間$(t)$の一次関数で、位置$(x)$は時間の二次関数になるということです。そして、自由落下、鉛直投げおろし、鉛直投げ上げ、水平投射、斜方投射などの運動パターンによって初速$(v_0)$の有無や加速度$(a)$の符号が変わった(似通った)複数の公式が登場するため、丸暗記しようとすると混乱します。あくまでも基本になる式は上の2つだけです。そこから派生する公式は暗記するより理屈を理解して作れるようになってください。
また、2つの公式に加えて $v^2-v_0^2=2ax$ がセットになっています。この3つ目の式は$v= $の式を$t$につて解き、$x= $の式の右辺に代入して時間$(t)$を消去し整理しただけです。特別な意味はありませんが問題を解くなかでこの式の利用価値(便利さ)が実感できるはずです。ぜひ、使いこなせるまで反復演習してくださいね。

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