列車が 8 s で 28 m/s から 24 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 = 28 m/sv = 24 m/st = 8 s
s = m
2.やさしい
水面から 35 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 = 35 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
45 km/h で走っている車が、一定の減速度 7 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 = 45 km/ha = −7 m/s²v = 0
t = s
4.ふつう
一定の 30 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、4 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 = 30 m/sapolice = 4 m/s²v0,police = 0
d = m
5.むずかしい
球 A を高さ 15 m から静かに落とす。同時に、その真下の地面から球 B を 25 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 つの球が出会うのはいつか。t を求めよ。
H = 15 mv0B = 25 m/sg = 9.81 m/s²
t = s
6.むずかしい
地面から高さ 40 m の屋上の端から、ボールを 18 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 = 18 m/sh₀ = 40 mg = 9.81 m/s²
t = s
解答
- 1. s = 208 m
- 2. v = 26.2 m/s
- 3. t = 1.786 s
- 4. d = 450 m
- 5. t = 0.6 s
- 6. t = 5.229 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。