16 m/s で走っている車が、一定の加速度 4 m/s² で 9 s 間加速する。 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 = 16 m/sa = 4 m/s²t = 9 s
s = m
2.やさしい
水面から 40 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 = 40 mg = 9.81 m/s²
t = s
3.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、3.5 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 = 16 m/sapolice = 3.5 m/s²v0,police = 0
t = s
4.ふつう
飛行機が離陸するには 250 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 = 250 km/hs = 900 m
a = m/s²
5.むずかしい
地面から高さ 5 m の屋上の端から、ボールを 17 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 = 17 m/sh₀ = 5 mg = 9.81 m/s²
hmax = m
6.むずかしい
球 A を高さ 15 m から静かに落とす。同時に、その真下の地面から球 B を 28 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 つの球は地面からどれだけの高さ y で出会うか。
H = 15 mv0B = 28 m/sg = 9.81 m/s²
y = m
解答
- 1. s = 306 m
- 2. t = 2.856 s
- 3. t = 9.143 s
- 4. a = 2.679 m/s²
- 5. hmax = 19.73 m
- 6. y = 13.59 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。