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水泳物理学講座〜Physics of swimming〜


4周年記念新企画、水泳物理学講座です。学問的にはバイオメカニクスに属するような気もするのですが、ここでは中学生レベルでわかるように簡単な水泳と、物理学の考え方の融合を目指します。


★数学的準備

数学というよりも算数の分野かも…

☆速度

速度とは、単位時間あたりに進む距離のことです。車でいうところのスピードですね。単位は [長さ]/[時間] で表されます。

速度の単位はいろんなところで使われていますね。車のスピードメーターは [km/h] 時速何キロという単位です。学校の等速直線運動などの実験では、[m/s] 秒速何メートル とかを計測しますね。

速度 v=l/t (l:進んだ距離 t:かかった時間)

であらわせます。

さぁ、これを水泳に当てはめてみましょう。100mを50.0秒で泳ぐ選手は

100m/50.0s=2.00 m/s 秒速2.0メートルというわけです。

時速に直すとどれくらいでしょうか?

50秒というのは 50/3600 時間になりますね。(1時間=60秒×60分=3600秒ですね)

100m=0.1km ですから

0.1[km]/(50/3600)[h]=7.2[km/h] 時速7.2キロとなります。

歩く速さが約時速4キロといわれますから、トップレベルの選手のスピードははかなり速いと言えますね。


第1回目は速度の話でしたが、ほとんど数学ですね。本当は単位の話も必要になってきます。単位の話もかなりややこしくなってきますのでまた別の機会に…


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