水面から 75 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 = 75 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
2.やさしい
自動車が 7 s で 2 m/s から 12.5 m/s まで一様に加速する。 加速度 a を求めよ。
v₀ = 2 m/sv = 12.5 m/st = 7 s
a = m/s²
3.ふつう
一定の 29 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 = 29 m/sapolice = 3.5 m/s²v0,police = 0
d = m
4.ふつう
一定の 26 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 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 = 26 m/sapolice = 5 m/s²v0,police = 0
t = s
5.むずかしい
路面電車が静止状態から 2 m/s² で 11 s 加速し、次に 29 s 等速で走り、最後に 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 = 2 m/s²t1 = 11 st2 = 29 sa3 = −5 m/s²
s = m
6.むずかしい
路面電車が静止状態から 2 m/s² で 12 s 加速し、次に 9 s 等速で走り、最後に 4 m/s² でブレーキをかけて停止する。 全所要時間 t を求めよ。
a1 = 2 m/s²t1 = 12 st2 = 9 sa3 = −4 m/s²
t = s
解答
- 1. v = 38.36 m/s
- 2. a = 1.5 m/s²
- 3. d = 480.6 m
- 4. t = 10.4 s
- 5. s = 807.4 m
- 6. t = 27 s
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。