16 m/s で走っている車が、一定の加速度 1 m/s² で 5 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 = 16 m/sa = 1 m/s²t = 5 s
s = m
2.やさしい
水面から 25 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。 水面に当たる直前の速さ v を求めよ。
v₀ = 0h = 25 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
一定の 24 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 = 24 m/sapolice = 2 m/s²v0,police = 0
d = m
4.ふつう
72 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 = 72 km/ha = −6 m/s²v = 0
s = m
5.むずかしい
地面から高さ 20 m の屋上の端から、ボールを 17 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 = 17 m/sh₀ = 20 mg = 9.81 m/s²
t = s
6.むずかしい
球 A を高さ 45 m から静かに落とす。同時に、その真下の地面から球 B を 17 m/s で真上に投げ上げる。空気抵抗を無視し、g = 9.81 m/s² とする。 2 つの球は地面からどれだけの高さ y で出会うか。
H = 45 mv0B = 17 m/sg = 9.81 m/s²
y = m
解答
- 1. s = 92.5 m
- 2. v = 22.15 m/s
- 3. d = 576 m
- 4. s = 33.33 m
- 5. t = 4.394 s
- 6. y = 10.63 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。