列車が 10 s で 21 m/s から 6 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 = 6 m/st = 10 s
s = m
2.やさしい
水面から 20 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 = 20 mg = 9.81 m/s²
t = s
3.ふつう
一定の 20 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、2 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 = 20 m/sapolice = 2 m/s²v0,police = 0
d = m
4.ふつう
36 km/h で走っている車が、一定の減速度 3 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 = 36 km/ha = −3 m/s²v = 0
t = s
5.むずかしい
路面電車が静止状態から 3 m/s² で 6 s 加速し、次に 17 s 等速で走り、最後に 2.5 m/s² でブレーキをかけて停止する。 2 つの停留所間の全距離 s を求めよ。
a1 = 3 m/s²t1 = 6 st2 = 17 sa3 = −2.5 m/s²
s = m
6.むずかしい
地面から高さ 35 m の屋上の端から、ボールを 16 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 = 16 m/sh₀ = 35 mg = 9.81 m/s²
t = s
解答
- 1. s = 135 m
- 2. t = 2.019 s
- 3. d = 400 m
- 4. t = 3.333 s
- 5. s = 424.8 m
- 6. t = 4.761 s
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