速さ・仕事・仕事率の公式
| 項目 | 公式・内容 | 単位・補足 |
|---|---|---|
| 速さ | 速さ = 距離 ÷ 時間 | m/s または km/h |
| 距離 | 距離 = 速さ × 時間 | m |
| 時間 | 時間 = 距離 ÷ 速さ | s（秒） |
| 平均の速さ | 全体の距離 ÷ 全体の時間 | m/s |
| 仕事 | 仕事 = 力 × 距離（力の向きと動いた向きが同じとき） | J（ジュール） |
| 仕事が0のとき | 動かない・力が運動と垂直・力をかけていないとき | 0 J |
| 重力（力への換算） | 重力[N] = 質量[kg] × 9.8（簡易では × 10） | N（ニュートン） |
| 持ち上げる仕事 | 重さ（重力） × 高さ | J |
| 仕事の原理 | 道具を使っても仕事の量は変わらない。力が小さくなる分だけ距離が長くなる | J |
| 仕事率 | 仕事率 = 仕事 ÷ 時間 | W（ワット）＝ J/s |
| 1W の意味 | 1W = 1秒間に1J の仕事 | W |
仕事の原理（道具ごとの力と距離）
| 道具 | 力 | 距離 | 仕事 |
|---|---|---|---|
| 直接持ち上げる | 1倍 | 1倍 | 同じ |
| 定滑車 | 1倍 | 1倍 | 同じ（向きが変わる） |
| 動滑車 1個 | 1/2倍 | 2倍 | 同じ |
| 動滑車 2個 | 1/4倍 | 4倍 | 同じ |
| 斜面（緩い） | 小さい | 長い | 同じ |
| てこ | 支点までの比で変わる | 逆比で変わる | 同じ |
記録タイマーと運動の読み取り
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 50Hz（東日本） | 1秒に50回打点、1点間隔0.02秒 |
| 60Hz（西日本） | 1秒に60回打点、1点間隔 約0.017秒 |
| 5点間隔 | 0.1秒。テープの長さが速さの目安 |
| 等速直線運動 | テープの間隔がすべて同じ長さ |
| 加速運動 | 間隔がだんだん長くなる |
| 減速運動 | 間隔がだんだん短くなる |
| 瞬間の速さ | ある一瞬の速さ。スピードメーターが示す値 |
| 時間-距離グラフ | 原点を通る直線（比例）。傾きが大きいほど速い |
| 時間-速さグラフ | 等速直線運動では水平な直線（一定値） |
| は・じ・き の図 | 速さ・時間・距離の関係を覚える図 |
| 単位換算 | km/h→m/s は ÷3.6、m/s→km/h は ×3.6 |
力学的エネルギーのまとめ
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 位置エネルギー | 高さ・質量が大きいほど大きい |
| 運動エネルギー | 速さ・質量が大きいほど大きい。速さの2乗に比例（速さ2倍→4倍） |
| 力学的エネルギー保存 | 位置 + 運動 = 一定（摩擦・空気抵抗なし） |
| エネルギーの変換 | 落下で位置→運動、上昇で運動→位置 |
| 振り子 | 最高点＝位置エネルギー最大・運動0、最低点＝位置エネルギー最小・運動最大 |
| ジェットコースター | 摩擦・空気抵抗を無視すれば、出発と同じ高さに戻れる |
| 摩擦があるとき | 熱や音に変わるが、全エネルギーは保存 |
| 位置エネルギーの基準 | 基準（机の上・地面など）を決めて測る。変化量が意味を持つ |
| 変換効率 | 変換効率 = 取り出せたエネルギー ÷ 入れたエネルギー × 100 |
| エネルギーの単位 | ジュール（J）。仕事と同じ単位 |
遺伝の規則性（メンデルの法則）
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 遺伝子・DNA | 遺伝子は染色体上にある「設計図」。その正体はDNA（デオキシリボ核酸） |
| 形質 | 遺伝子により現れる特徴（種子の形、花の色、目の色など） |
| メンデルの実験 | エンドウで純系（じゅんけい）の丸い種子 × しわの種子を交配し、子・孫の形質比を調べた |
| 遺伝子型 | AA・Aa・aa の3通り |
| 表現型 | AA＝Aa は同じ（顕性〈けんせい〉）、aa は潜性（せんせい） |
| 顕性（けんせい）・潜性（せんせい） | 両親が違う遺伝子のとき、子に現れる方が顕性、現れない方が潜性 |
| 分離の法則 | 対（つい）の遺伝子は生殖細胞（せいしょくさいぼう）で1個ずつに分かれる |
| 子（F₁） | 純系（じゅんけい）どうし（AA×aa）→ すべて雑種（ざっしゅ）Aa |
| 孫（F₂） | Aa×Aa → 表現型 丸:しわ ＝ 3:1 |
| F₂の遺伝子型の比 | AA:Aa:aa ＝ 1:2:1 |
| Aa×aa の交配 | Aa:aa ＝ 1:1 → 丸:しわ ＝ 1:1 |
| 用語の変更 | 2017年に日本遺伝学会が提言、以後の教科書で 優性→顕性、劣性→潜性 が採用 |
覚え方・ポイント
- 計算では単位をそろえるのが鉄則。距離m・時間sなら速さはm/s。km/hとm/sは÷3.6・×3.6でセットにして相互に換算する。
- 平均の速さは、前半と後半の速さを単純に平均してはいけない。必ず全体の距離÷全体の時間で求めること。
- 仕事の原理：動滑車・斜面・てこなどの道具を使っても仕事の量は変わらない。力が小さくなる分だけ動かす距離が長くなる。定滑車は力の向きを変える道具。
- 遺伝の用語：顕性（けんせい）は「すぐれている」、潜性（せんせい）は「劣っている」という意味ではない。親に見えない潜性形質でも、遺伝子として子に伝わることがある。純系（じゅんけい）は同じ遺伝子がそろった系統、雑種（ざっしゅ）は違う遺伝子（Aa）を持つもの。
- F₂の3:1は大量の個体で成り立つ確率的な目安。少数ではぴったり分かれないが、多く観察するほど3:1に近づく（大数の法則）。
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出典・最終更新
- 出典基盤：教科書（中学理科）の核となる事実を、資料・年表として整理。
- 最終更新：2026-07-07