0 m/s で走っている車が、一定の加速度 1.5 m/s² で 12 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 = 0 m/sa = 1.5 m/s²t = 12 s
s = m
2.やさしい
2 m/s で走っている車が、一定の加速度 4 m/s² で 9 s 間加速する。 最終的な速さ v を求めよ。
v₀ = 2 m/sa = 4 m/s²t = 9 s
v = m/s
3.ふつう
100 km/h で走っている車が、一定の減速度 6 m/s² でブレーキをかけて停止する。 制動距離 s を求めよ。
v₀ = 100 km/ha = −6 m/s²v = 0
s = m
4.ふつう
一定の 17 m/s でスピード違反をしている車が、停車中のパトカーの横を通過する。その瞬間、パトカーが発進し、3 m/s² で一様に加速する。 パトカーは出発点からどれだけ離れた所で追いつくか。d を求めよ。
vcar = 17 m/sapolice = 3 m/s²v0,police = 0
d = m
5.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 1.5 s の間、一定の上向きの加速度 36 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。 ロケットが達する最高の高さ hmax を求めよ。
a = 36 m/s²t1 = 1.5 sg = 9.81 m/s²
hmax = m
6.むずかしい
路面電車が静止状態から 1 m/s² で 6 s 加速し、次に 21 s 等速で走り、最後に 2 m/s² でブレーキをかけて停止する。 全所要時間 t を求めよ。
a1 = 1 m/s²t1 = 6 st2 = 21 sa3 = −2 m/s²
t = s
解答
- 1. s = 108 m
- 2. v = 38 m/s
- 3. s = 64.3 m
- 4. d = 192.7 m
- 5. hmax = 189.1 m
- 6. t = 30 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。