自動車が 10 s で 6 m/s から 18.5 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 = 6 m/sv = 18.5 m/st = 10 s
a = m/s²
2.やさしい
0 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。
v₀ = 0 m/sa = 2.5 m/s²t = 9 s
s = m
3.ふつう
54 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。 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 = 54 km/ha = −6 m/s²v = 0
t = s
4.ふつう
一定の 34 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 = 34 m/sapolice = 2 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 24 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 = 24 m/s²t1 = 1.5 sg = 9.81 m/s²
hmax = m
6.むずかしい
地面から高さ 25 m の屋上の端から、ボールを 7 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 = 7 m/sh₀ = 25 mg = 9.81 m/s²
hmax = m
解答
- 1. a = 1.25 m/s²
- 2. s = 101.3 m
- 3. t = 2.5 s
- 4. d = 1156 m
- 5. hmax = 93.06 m
- 6. hmax = 27.5 m
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