自動車が 8 s で 5 m/s から 9 m/s まで一様に加速する。 加速度 a を求めよ。
解答つき運動学ワークシート
1.やさしい
v₀ = 5 m/sv = 9 m/st = 8 s
a = m/s²
2.やさしい
列車が 17 s で 10 m/s から 1 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。
v₀ = 10 m/sv = 1 m/st = 17 s
s = m
3.ふつう
一定の 27 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、4.5 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 = 27 m/sapolice = 4.5 m/s²v0,police = 0
d = m
4.ふつう
72 km/h で走っている車が、一定の減速度 4.5 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 = 72 km/ha = −4.5 m/s²v = 0
s = m
5.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 1 s の間、一定の上向きの加速度 26 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。 ロケットが達する最高の高さ hmax を求めよ。
a = 26 m/s²t1 = 1 sg = 9.81 m/s²
hmax = 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 3 s の間、一定の上向きの加速度 20 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。 ロケットが達する最高の高さ hmax を求めよ。
a = 20 m/s²t1 = 3 sg = 9.81 m/s²
hmax = m
解答
- 1. a = 0.5 m/s²
- 2. s = 93.5 m
- 3. d = 324 m
- 4. s = 44.44 m
- 5. hmax = 47.45 m
- 6. hmax = 273.5 m
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