12 m/s で走っている車が、一定の加速度 1.5 m/s² で 5 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 = 12 m/sa = 1.5 m/s²t = 5 s
s = m
2.やさしい
12 m/s で走っている車が、一定の加速度 1.5 m/s² で 7 s 間加速する。 最終的な速さ v を求めよ。
v₀ = 12 m/sa = 1.5 m/s²t = 7 s
v = m/s
3.ふつう
80 km/h で走っている運転者が障害物を見つける。反応時間は 1.5 s で、その後、自動車は一定の減速度 5.5 m/s² でブレーキをかける。障害物を見た瞬間からの全停止距離 d を求めよ。
v₀ = 80 km/htr = 1.5 sa = −5.5 m/s²
d = m
4.ふつう
80 km/h で走っている車が、一定の減速度 7.5 m/s² でブレーキをかけて停止する。 制動距離 s を求めよ。
v₀ = 80 km/ha = −7.5 m/s²v = 0
s = m
5.むずかしい
石を井戸に静かに落とす。石を放してから 2.8 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 = 2.8 svsound = 343 m/sg = 9.81 m/s²
d = m
6.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 2.5 s の間、一定の上向きの加速度 28 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 = 28 m/s²t1 = 2.5 sg = 9.81 m/s²
t = s
解答
- 1. s = 78.75 m
- 2. v = 22.5 m/s
- 3. d = 78.23 m
- 4. s = 32.92 m
- 5. d = 35.65 m
- 6. t = 17.93 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。