自動車が静止状態から 4 s で 12 m/s まで一様に加速する。 加速度 a 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/sv = 12 m/st = 4 s
a = m/s²
2.やさしい
4 m/s で走っている車が、一定の加速度 1 m/s² で 3 s 間加速する。 この間に車が進む距離 s を求めよ。
v₀ = 4 m/sa = 1 m/s²t = 3 s
s = m
3.ふつう
一定の 25 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、4.5 m/s² で一様に加速する。 パトカーが追いつくまでの時間はどれだけか。t を求めよ。
vcar = 25 m/sapolice = 4.5 m/s²v0,police = 0
t = s
4.ふつう
飛行機が離陸するには 220 km/h の速さが必要で、使える滑走路の長さは 2200 m である。静止状態から出発するとき、必要な一定の加速度 a はいくらか。
v₀ = 0v = 220 km/hs = 2200 m
a = m/s²
5.むずかしい
地面から高さ 15 m の屋上の端から、ボールを 6 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 = 6 m/sh₀ = 15 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 3 s の間、一定の上向きの加速度 26 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 = 26 m/s²t1 = 3 sg = 9.81 m/s²
t = s
解答
- 1. a = 3 m/s²
- 2. s = 16.5 m
- 3. t = 11.11 s
- 4. a = 0.8488 m/s²
- 5. t = 2.464 s
- 6. t = 20.28 s
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