中3理科「記録タイマー」の計算問題

中3理科の力学分野で記録タイマーに関する問題も非常によく出題されています。記録タイマーで打点が打たれた記録テープの様子から、運動のようすを考える問題が出題されます。

記録タイマー

記録タイマーは、運動のようすを記録テープに打点により記録する装置です。東日本と西日本の電流の周波数の違いにより打点数が異なります。

  • 東日本:周波数50Hz→1秒間に50回打点
  • 西日本:周波数60Hz→1秒間に60回打点
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記録タイマーの打点と時間

記録タイマーで台車の速さの計算をするには、かかった時間と進んだ距離がわからないといけません。特に時間の見方が重要になってきます。

  • 1秒間に50回打点する記録タイマー
    1打点打つのにかかる時間は1/50秒(0.02秒)
    5打点打つのにかかる時間は0.1秒
  • 1秒間に60回打点する記録タイマー
    1打点打つのにかかる時間は1/60秒
    6打点打つのにかかる時間は0.1秒

記録タイマーで打点に必要な時間がわかったら、あとは距離を求めて計算するだけです。

(例題)1秒間に50回打点する記録タイマーで、5打点間の距離が12.6cmであった。このときの台車の速さを求めよ。

記録タイマー

記録タイマー練習問題

(1)東日本の場合、記録タイマーは1秒間に何回打点するか。
(2)西日本の電気の周波数は何Hzか。
(3)1秒間に50回打点する記録タイマーの1打点間の時間は何秒か。
(4)1秒間に60回打点する記録タイマーの6打点間の時間は何秒か。
(5)1秒間に60回打点する記録タイマーの12打点間の時間は何秒か。
(6)1秒間に50回打点する記録タイマーの5打点間の長さが6.2cmのときの台車の速さは何cm/sか。
(7)1/60秒ごとに打点する記録タイマーで6打点間の長さを計ったら15.8cmであった。このときの台車の速さは何cm/sか。

解答

(1)50回
(2)60Hz
(3)1/50秒(0.02秒)
(4)0.1秒
(5)0.2秒
(6)6.2cm÷0.1秒=62cm/s
(7)15.8cm÷0.1秒=158cm/s

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