自動車が 4 s で 12 m/s から 16 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 = 12 m/sv = 16 m/st = 4 s
a = m/s²
2.やさしい
16 m/s で走っている車が、一定の加速度 1 m/s² で 8 s 間加速する。 最終的な速さ v を求めよ。
v₀ = 16 m/sa = 1 m/s²t = 8 s
v = m/s
3.ふつう
45 km/h で走っている運転者が障害物を見つける。反応時間は 1.2 s で、その後、自動車は一定の減速度 6 m/s² でブレーキをかける。障害物を見た瞬間からの全停止距離 d を求めよ。
v₀ = 45 km/htr = 1.2 sa = −6 m/s²
d = m
4.ふつう
飛行機が静止状態から滑走路に沿って 2.25 m/s² で一様に加速する。1400 m 進んだ後の速さ v を求めよ。
v₀ = 0a = 2.25 m/s²s = 1400 m
v = m/s
5.むずかしい
球 A を高さ 50 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 = 50 mv0B = 17 m/sg = 9.81 m/s²
y = m
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 1.5 s の間、一定の上向きの加速度 32 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 = 32 m/s²t1 = 1.5 sg = 9.81 m/s²
hmax = m
解答
- 1. a = 1 m/s²
- 2. v = 24 m/s
- 3. d = 28.02 m
- 4. v = 79.37 m/s
- 5. y = 7.569 m
- 6. hmax = 153.4 m
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