14 m/s で走っている車が、一定の加速度 4 m/s² で 8 s 間加速する。 最終的な速さ v を求めよ。
解答つき運動学ワークシート
1.やさしい
v₀ = 14 m/sa = 4 m/s²t = 8 s
v = m/s
2.やさしい
6 m/s で走っている車が、一定の加速度 0.5 m/s² で 12 s 間加速する。 この間に車が進む距離 s を求めよ。
v₀ = 6 m/sa = 0.5 m/s²t = 12 s
s = m
3.ふつう
一定の 17 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 = 17 m/sapolice = 5.5 m/s²v0,police = 0
d = m
4.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 0.7 s で、その後、自動車は一定の減速度 8 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 = 0.7 sa = −8 m/s²
d = m
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 8 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 = 8 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 1.7 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 = 1.7 svsound = 343 m/sg = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. v = 46 m/s
- 2. s = 108 m
- 3. d = 105.1 m
- 4. d = 92.78 m
- 5. t = 2.993 s
- 6. d = 13.53 m
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