12 m/s で走っている車が、一定の加速度 0.5 m/s² で 6 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 = 0.5 m/s²t = 6 s
s = m
2.やさしい
自動車が 10 s で 12 m/s から 37 m/s まで一様に加速する。 加速度 a を求めよ。
v₀ = 12 m/sv = 37 m/st = 10 s
a = m/s²
3.ふつう
72 km/h で走っている車が、一定の減速度 3.5 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 = 72 km/ha = −3.5 m/s²v = 0
t = s
4.ふつう
50 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 0.6 s で、その後、自動車は一定の減速度 7.5 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 = 50 km/htr = 0.6 sa = −7.5 m/s²
d = 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 2 s の間、一定の上向きの加速度 32 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 = 32 m/s²t1 = 2 sg = 9.81 m/s²
t = s
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 40 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 = 40 m/s²t1 = 2.5 sg = 9.81 m/s²
t = s
解答
- 1. s = 81 m
- 2. a = 2.5 m/s²
- 3. t = 5.714 s
- 4. d = 21.19 m
- 5. t = 15.98 s
- 6. t = 24.07 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。