列車が 7 s で 21 m/s から 15 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 = 21 m/sv = 15 m/st = 7 s
s = m
2.やさしい
水面から 60 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 = 60 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
120 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 s で、その後、自動車は一定の減速度 5.5 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 = 120 km/htr = 1 sa = −5.5 m/s²
d = m
4.ふつう
一定の 16 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、3 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 = 16 m/sapolice = 3 m/s²v0,police = 0
t = s
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 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 = 20 mg = 9.81 m/s²
t = s
6.むずかしい
石を井戸に静かに落とす。石を放してから 4.8 s 後に水音が聞こえる。音速は 343 m/s とし、空気抵抗を無視して g = 9.81 m/s² とする。井戸の深さ d を求めよ。
ttotal = 4.8 svsound = 343 m/sg = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. s = 126 m
- 2. v = 34.31 m/s
- 3. d = 134.3 m
- 4. t = 10.67 s
- 5. t = 4.735 s
- 6. d = 99.73 m
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