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。
解答つき運動学ワークシート
1.やさしい
v₀ = 0h = 60 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
2.やさしい
水面から 15 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。 水面に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。
v₀ = 0h = 15 mg = 9.81 m/s²
t = s
3.ふつう
一定の 24 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。 パトカーが追いつくまでの時間はどれだけか。t を求めよ。
vcar = 24 m/sapolice = 5.5 m/s²v0,police = 0
t = s
4.ふつう
飛行機が離陸するには 220 km/h の速さが必要で、使える滑走路の長さは 900 m である。静止状態から出発するとき、必要な一定の加速度 a はいくらか。
v₀ = 0v = 220 km/hs = 900 m
a = m/s²
5.むずかしい
地面から高さ 15 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。 地面からの最高点の高さ hmax を求めよ。
v₀ = 18 m/sh₀ = 15 mg = 9.81 m/s²
hmax = m
6.むずかしい
球 A を高さ 60 m から静かに落とす。同時に、その真下の地面から球 B を 20 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 = 60 mv0B = 20 m/sg = 9.81 m/s²
t = s
解答
- 1. v = 34.31 m/s
- 2. t = 1.749 s
- 3. t = 8.727 s
- 4. a = 2.075 m/s²
- 5. hmax = 31.51 m
- 6. t = 3 s
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