列車が 6 s で 19 m/s から 8 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 = 19 m/sv = 8 m/st = 6 s
s = m
2.やさしい
6 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。 最終的な速さ v を求めよ。
v₀ = 6 m/sa = 3 m/s²t = 11 s
v = m/s
3.ふつう
一定の 31 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、6 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 = 31 m/sapolice = 6 m/s²v0,police = 0
d = m
4.ふつう
飛行機が静止状態から滑走路に沿って 2 m/s² で一様に加速する。1500 m 進んだ後の速さ v を求めよ。
v₀ = 0a = 2 m/s²s = 1500 m
v = m/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 3 s の間、一定の上向きの加速度 30 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。 打ち上げから地面に落ちるまでの時間はどれだけか。t を求めよ。
a = 30 m/s²t1 = 3 sg = 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 3.5 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 = 3.5 svsound = 343 m/sg = 9.81 m/s²
d = m
解答
- 1. s = 81 m
- 2. v = 39 m/s
- 3. d = 320.3 m
- 4. v = 77.46 m/s
- 5. t = 22.74 s
- 6. d = 54.73 m
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。