列車が 7 s で 25 m/s から 14 m/s まで一様に減速する。 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 = 25 m/sv = 14 m/st = 7 s
s = m
2.やさしい
0 m/s で走っている車が、一定の加速度 3 m/s² で 11 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 = 3 m/s²t = 11 s
s = m
3.ふつう
一定の 32 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、5.5 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 = 32 m/sapolice = 5.5 m/s²v0,police = 0
t = s
4.ふつう
120 km/h で走っている車が、一定の減速度 8 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 = 120 km/ha = −8 m/s²v = 0
t = s
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 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 = 1.5 sg = 9.81 m/s²
hmax = 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。 投げてから地面に落ちるまでの時間 t を求めよ。
v₀ = 19 m/sh₀ = 15 mg = 9.81 m/s²
t = s
解答
- 1. s = 136.5 m
- 2. s = 181.5 m
- 3. t = 11.64 s
- 4. t = 4.167 s
- 5. hmax = 80.25 m
- 6. t = 4.546 s
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。