10 m/s で走っている車が、一定の加速度 2.5 m/s² で 9 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 = 2.5 m/s²t = 9 s
s = m
2.やさしい
6 m/s で走っている車が、一定の加速度 2 m/s² で 9 s 間加速する。 最終的な速さ v を求めよ。
v₀ = 6 m/sa = 2 m/s²t = 9 s
v = m/s
3.ふつう
一定の 27 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、2 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 = 27 m/sapolice = 2 m/s²v0,police = 0
t = s
4.ふつう
50 km/h で走っている車が、一定の減速度 7 m/s² でブレーキをかけて停止する。 ブレーキをかけてから停止するまでの時間 t を求めよ。
v₀ = 50 km/ha = −7 m/s²v = 0
t = s
5.むずかしい
地面から高さ 5 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 = 5 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 1 s の間、一定の上向きの加速度 22 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 = 22 m/s²t1 = 1 sg = 9.81 m/s²
hmax = m
解答
- 1. s = 191.3 m
- 2. v = 24 m/s
- 3. t = 27 s
- 4. t = 1.984 s
- 5. t = 3.175 s
- 6. hmax = 35.67 m
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。