記録タイマーを使った紙テープの実験問題は、中学理科の物理分野で頻出の単元です。特に「周波数」「時間間隔」「区切りごとの時間」を正しく理解することが重要になります。本記事では、基本から順番に整理しながら解き方をわかりやすく解説します。
記録タイマーとは何か
記録タイマーとは、一定の時間ごとに点を打ち、物体の運動を記録する装置です。
この装置は交流電源で動いており、電源の周波数に合わせて規則正しく点を打ちます。
そのため、点と点の間隔は常に一定の時間間隔になります。
日本の交流の周波数（東日本と西日本）
日本では地域によって交流の周波数が異なります。
東日本（東京など）では50Hz、西日本では60Hzが一般的です。
今回の問題のように「東京」とある場合は50Hzとして扱うのが基本です。
1回の点と次の点の間の時間
周波数とは「1秒間に何回電気が変化するか」を表す数値です。
50Hzの場合、1秒間に50回点が打たれるため、1回ごとの時間は 1 ÷ 50 で求めます。
したがって、1回の点の間隔は0.02秒になります。
5点ごとに区切ったときの時間の意味
紙テープを5点ごとに区切る場合、その間には4つの間隔が存在します。
1回の間隔が0.02秒なので、4間隔分を計算します。
0.02 × 4 = 0.08秒となり、1本のテープは0.08秒間の移動を表します。
まとめ
記録タイマーの問題は「周波数→間隔→区切りの構造」を順に理解することが重要です。
東京の50Hzでは1回の間隔は0.02秒であり、5点区切りでは4間隔分を計算する必要があります。
仕組みを理解すれば、類似問題も安定して解けるようになります。
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