10 m/s で走っている車が、一定の加速度 1.5 m/s² で 7 s 間加速する。 この間に車が進む距離 s を求めよ。
解答つき運動学ワークシート
1.やさしい
v₀ = 10 m/sa = 1.5 m/s²t = 7 s
s = m
2.やさしい
水面から 75 m の高さの橋から、石を静かに落とす。空気抵抗を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 水面に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。
v₀ = 0h = 75 mg = 9.81 m/s²
t = s
3.ふつう
100 km/h で走っている運転者が障害物を見つける。反応時間は 0.5 s で、その後、自動車は一定の減速度 6 m/s² でブレーキをかける。障害物を見た瞬間からの全停止距離 d を求めよ。
v₀ = 100 km/htr = 0.5 sa = −6 m/s²
d = m
4.ふつう
飛行機が静止状態から滑走路に沿って 2.75 m/s² で一様に加速する。1700 m 進んだ後の速さ v を求めよ。
v₀ = 0a = 2.75 m/s²s = 1700 m
v = m/s
5.むずかしい
地面から高さ 40 m の屋上の端から、ボールを 14 m/s で真上に投げ上げる。空気抵抗は無視し、g = 9.81 m/s² とする。 投げてから地面に落ちるまでの時間 t を求めよ。
v₀ = 14 m/sh₀ = 40 mg = 9.81 m/s²
t = s
6.むずかしい
モデルロケットを静止状態から真上に打ち上げる。エンジンは 2 s の間、一定の上向きの加速度 28 m/s² を与え、その後エンジンが止まってロケットは自由に運動する。空気抵抗を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 打ち上げから地面に落ちるまでの時間はどれだけか。t を求めよ。
a = 28 m/s²t1 = 2 sg = 9.81 m/s²
t = s
解答
- 1. s = 106.8 m
- 2. t = 3.91 s
- 3. d = 78.19 m
- 4. v = 96.7 m/s
- 5. t = 4.62 s
- 6. t = 14.34 s
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。