水面から 60 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。
解答つき運動学ワークシート
1.やさしい
v₀ = 0h = 60 mg = 9.81 m/s²
t = s
2.やさしい
16 m/s で走っている車が、一定の加速度 4 m/s² で 8 s 間加速する。 この間に車が進む距離 s を求めよ。
v₀ = 16 m/sa = 4 m/s²t = 8 s
s = m
3.ふつう
一定の 33 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。 パトカーが追いつくまでの時間はどれだけか。t を求めよ。
vcar = 33 m/sapolice = 3 m/s²v0,police = 0
t = s
4.ふつう
90 km/h で走っている車が、一定の減速度 7.5 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 = 90 km/ha = −7.5 m/s²v = 0
t = s
5.むずかしい
石を井戸に静かに落とす。石を放してから 4.8 s 後に水音が聞こえる。音速は 343 m/s とし、空気抵抗を無視して g = 9.81 m/s² とする。井戸の深さ d を求めよ。
ttotal = 4.8 svsound = 343 m/sg = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
地面から高さ 15 m の屋上の端から、ボールを 19 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。 地面からの最高点の高さ hmax を求めよ。
v₀ = 19 m/sh₀ = 15 mg = 9.81 m/s²
hmax = m
解答
- 1. t = 3.497 s
- 2. s = 256 m
- 3. t = 22 s
- 4. t = 3.333 s
- 5. d = 99.73 m
- 6. hmax = 33.4 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。