ニュートン力学
等速直線運動
等速直線運動と線形の x–t グラフを観察します。位置グラフの傾きが速度を与える関係 、 を確かめます。
器具
- 直線上を動く点の3Dモデル（軌跡付き）
- 運動をたどる時間スライダー
- 速度を調整するパラメータスライダー
- x–t グラフと量の表示行
手順
x–t グラフの傾きを読む
シミュレーションを実行して時間スライダーを動かします。点は等速で動き、x–t グラフは直線です。二点間の傾き を測り、速度の表示値と照合します。
速度を変える
パラメータスライダーを動かします。速度が大きいほどグラフは急になり、同じ時間で遠くまで進みます。負の値を試すと傾きの符号が変わり点が逆向きに動きます。符号付きの速度 と速さ の違いに注目します。
将来の位置を予測する
まだ到達していない時刻 t を選び、表示の と から を計算します。スライダーをその時刻に合わせ、図上で予測を確かめます。
シミュレーション
実験の歴史
一定速度の等速運動は、あらゆる運動に力の継続が必要としたアリストテレス物理学と矛盾しました。ガリレオ・ガリレイは斜面実験（1600–1604年頃）から、完全に滑らかな水平面上の物体は永遠に動き続けると論じました。「慣性」の考えです。
ルネ・デカルトが1637–1644年に慣性の法則を明示し、アイザック・ニュートンが『プリンキピア』（1687）で第一法則として定式化しました。力を受けない物体は静止または等速直線運動を保つというもので、古典運動学の基盤です。