Question

jpgamw

速度・加速度のグラフを書く問題です。
問5のやり方を教えて下さい。
1～4は分かりました。
お願いします。

2
花子さんは家から3.0km はなれた高校まで自
転車で通っている。花子さんの弟は家から
2,0 km はなれた中学校へ歩いて通っている。
右図のように、花子さんの家,中学校、高校は
一直線上にある。ある日、弟は7時30分に家
を出て、8時 10分に中学校に着いた。花子さ
んは9.0km/h の逃さで高校へ向かって、8時
10分に高校に着いた。右図のように、家の位
置を原点Oとして家から高校の向きにェ触をとる(家にいるときの変位は0である)。通学中、花子
さんと弟が移動する様子はそれぞれ等速直線運動とみなせるとして、次の問いに答えよ。
花子さんは何時何分に家を出たか。
中学校
高校
家
3.0km
(km)
2,0km
問1
問2 弟の歩く逃さは何 km/h か。
問3 花子さんが家を出るときまでに,弟は家から何km の距離を歩いていたか。
問4 花子さんが弟を追い越す時刻は何時何分か。また,その位置は何 km か。
時刻(
) 位置(
問5 7時30分から8時10分までの間の花子さんから見た弟の位置はどのように変化するか。下
のグラフに示せ。
2.04
1.0)
時刻
8:10
17:30
7:40
7:50
8:00
(km)
-2.0
花子さんから見た弟の位置

2|2物体の相対位置
解答
問1 7時50分
間2 3.0km/h
問3 1.0 km
問4時刻 8時0分
位置 1.5km
問5 解説参照
解説
問1 花子さんの自転車で走る速さは9.0km/hだから,家から高校までの
距離30kmを進むのにかかる時間は
10
(時間) = 20 (分)
3.0
9.03.0
花子さんは8時10分に高校に着くから, 7時50分に家を出た。
間2 弟は家から中学校までの距離 2.0kmを40分かけて歩いたので、 弟
の歩く速さは
40
[時間)
40
2.0 +
=
60
40(分)
3.0 (km/h)
ある。
問3 花子さんが家を出るまでに, 弟は建さ3.0km/h で20分間歩いてい
る。この間,弟の歩いた距離は
20
= 1.0 (km]
60
3,0 ×
問4 花子さんが家を出る時刻をt%3D0hとして弟に追いつくのにかかった
時間を[時間)とする。 追いついた位置をェ[km) とすると,追い越
すときは花子さんと弟の位置は同じだから
『=0h のとき,弟はすでに
1O kn の位置にいて,弟の速度
は 3.0 km/hである。花子さんの
速度は9.0 km/h である。
1.0
.t=
[時間) = 10(分)
6.0
オ=1.0+3.0 ×t=9.0 ×t
よって、花子さんは8時0分に弟に追いつく。
1
エ=90 × -= 1.5 [km)
6
問5 花子さんから弟を見ると,弟は7時30分から7時50分まで速度
3.0 km/h で等速直線運動をして,7時50分には L.0 km先まで進む。さら
に、弟は7時50分から8時10分まで連度(相対速度)-6.0km/h で等
D相対速度
速直線運動をして,花子さんが高校に着く8時10分に弟は中学校に着き
相対速度は,観測されて
いる物体の速度y から観測
者の速度、を引く。
-1.0 kmの位置にいる。よって,下図のようになる。
花 2.04
UAB= -
1.0
0
7-30
時刻
810
740
750
800
-1.0
(km)
-2.0-
等速直線運動での相対位置の変化の求め方
日 2物体が等速直線運動をするとき, 相対速度も一定になるので, 以下の関係が成り立つ。
(相対的変位)
(相対速度)×(時間)
=
花子さんから見た第の位置

Answer 1

✨ Jawaban Terbaik ✨

たこ焼き

解答みたいに難しく考えないでも解けますよ。

まず、聞かれているのは花子さんからみた弟の位置。
花子さんも弟も8時10分に目的地についているから、
8時10分に花子さんから弟をみると、弟は－1.0kmの位置にいることになりますよね？
　※花子さんは+3.0kmの位置の高校に、弟は+2.0kmの中学校にいます。
また、問4より8時には弟と花子さんは同じ位置にいるから、8時のときには花子さんからみた弟の位置は0[km]
また、弟は7時30分に家を出て3.0km/hで進んでいますが、花子さんは7時50分に家を出ます(問1)
ということは、7時30分から7時50分までは、花子さんからみた弟の位置は、+3.0km/hで増えていきますよね？
すなわち、7時30分から7時50分までは、花子さんからみた弟の位置は1時間あたり+3.0kmずつ増えていきます。
ということは、7時50分の時点(20分間)では、花子さんからみた弟の位置は
　60分:+3.0km=20分:◻️km　◻️=+1.0[km]の位置になります。

ということで、グラフに3つの点がとれました。
後はどのようにこの点をつなぐのか(直線なのか、曲線なのか)。
　7時30分から7時50分までは、
　花子さんからみた弟の位置は、+3.0km/hで増えていく、すなわち、一定の距離ずつ変化していくから(等速)、直線。
　7時50分から8時10分までは、花子さんは+9.0km/h、弟は+3.0km/h
　　すなわち、2人が進む距離は1時間あたり6.0[km]の差(弟の方が6.0km/h遅い)が出てきます。
　すなわち、花子さんからみた弟の位置は、－6.0km/h、すなわち、一定の距離ずつ変化していくから(等速)、直線。

以上より、
　7時30分から7時50分までは、花子さんからみた弟の位置は、0[km]から+1.0[km]まで直線繋ぎ、
　7時50分から8時10分までは、花子さんからみた弟の位置は、+1.0[km]から－1.0[km]まで直線繋げはよい。

分からなければ質問してください
　

jpgamw

ありがとうございます。
解答は難しく書いてあったので理解出来ませんでしたが、以外と簡単な問題だったんですね！助かります🙇