加速度とは?|チーターが3秒で時速100kmになるヤバさを計算してみよう

チーターは地上最速の動物です。

最高速度は時速100〜110km。

しかし本当にヤバいのは最高速度ではありません。

加速です。

チーターは止まった状態から、わずか数秒で時速100km近くまで到達します。

今回は物理の「加速度」を使って、チーターの異常さを数字で見てみます。

結論:加速度は「速度の変化の速さ」

速度は

「どれくらい速く動くか」

です。

加速度は

「どれくらい速く速度が変わるか」

です。

つまり、速さそのものではなく、速くなる勢いです。

加速度とは何か

速度との違い

例えば、時速100kmで走る車があるとします。

速度は100km/hです。

しかし、そこに到達するまで

3秒なのか

30秒なのか

で話は変わります。

この違いを表すのが加速度です。

単位はm/s²

加速度の単位は m/s² です。

1秒ごとに、速度がどれだけ増えるかを表します。

チーターで計算してみる

時速100kmを秒速に変換する

まず、時速100kmを秒速に変換します。

100 ÷ 3.6

=27.8m/s

です。

つまりチーターは、1秒で約28m進む速度になります。

25mプールを1秒で横切るようなものです。

加速度を求める

チーターが 0km/hから 100km/h まで、3秒で加速するとします。

加速度は

27.8 ÷ 3

です。

約9.3m/s²になります。

かなり大きな数字です。

重力加速度と比較してみる

地球の重力は9.8m/s²

地球では、物体が自由落下すると、約9.8m/s²で加速します。

F=mg  

ただし、mは質量(kg)・gは重力加速度を約9.8m/s²

重力加速度gの約9.8m/s²、の数字は物理で非常によく出てきます。

チーターはどれくらい近い?

チーター:約9.3m/s²

重力:約9.8m/s²

です。

つまり、チーターは重力にかなり近い加速を、前方向へ発生させていることになります。

数字で見るとかなり異常です。

なぜチーターはそんな加速ができるのか

柔らかい背骨

チーター最大の特徴は背骨です。

走るたびに大きく曲がり、大きく伸びます。

その結果、一歩ごとの距離が長くなります。

詳しくはこちら。

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長い脚と大きな筋肉

長い脚は大きな推進力を生みます。

さらに筋肉も発達しています。

ただ速いだけではなく、一気に加速できる体なのです。

加速度がすごい動物たち

チーター

地上最速。

加速性能もトップクラスです。

ノミ

実は体長比ならノミの方が上です。

一瞬で跳ね上がります。

「ノミはなぜ体長の100倍跳べるのか(準備中)」でも解説しています。

まとめ

加速度とは、速度の変化の速さです。

  • 加速度は速度の増え方
  • 単位はm/s²
  • チーターは約9.3m/s²
  • 地球の重力は約9.8m/s²
  • チーターは重力に近い加速を生み出す

だからチーターは、ただ速いだけではなく、異常な加速性能を持つ動物なのです。

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運動会で生徒に

「スタートで出遅れました」

と言われることがあります。

気持ちは分かります。

しかしチーターは違います。

スタートした瞬間から、

ほぼ重力レベルで加速します。

もし体育祭にチーターが参加したら、

ゴールテープ係が間に合わないと思います。

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