右向きを正とする
まず、今回の物体はt=0のときにPをv=12m/sで出発し、加速度-4.0m/s^2で減速していき、Rで折り返して、t=8.0のときにQをv=-20m/sで通過した。
(3)折り返し地点＝右向きに進んでいた物体が進む向きを左向きに変えた地点
+が右向き、－が左向きを表すから、
折り返し地点＝ v=0となる地点
よって、折り返し地点Rに達する時刻trはv=v0+atにv=0、v0=12、a=-4.0を代入すると求まる
また、点Pを中心に考えると、点Rの位置は点Pからの変位xrを求めるとわかる。
よって、x=v0t+1/2at^2にv0=12、a=-4.0、t=3.0を代入すると、x=18と求まる。すなわち、点Rの位置は点Pからの変位が+18mであるから、点Rの位置は点Pの右方18mである
(4)点Pを通過する時刻＝変位が0になる時刻
x=v0t+1/2at^2にv0=12、a=-4.0、x=0を代入すると求まる
点Pを通過する時の速度＝ t=6.0の時の速度
v=v0+atにt=6.0、v0=12、a=-4.0を代入すると、t=6.0の時の速度v=-12m/sが求まる。今回求めるのは、速度ではなく速さなので、速度の大きさ(絶対値)を求めて12m/s
(5)点Qの位置は点Pを中心に考えると、点Qの位置は点Pからの変位xqを求めるとわかる。
(3)のように点Qに達する時刻を求めてから変位xqを求めてもよい。
別解
v^2-v0^2=2axにv=-20m/s、v0=12m/s、a=-4.0に代入すると変位xqを求めることができる。
別解の場合、時刻がわからなくても求められる
どちらも、xq=-32と求まる。今回は点Pを中心に考えているので、-32は点Pの左方32mを表す
(6)物体がP➡️R➡️Qと進む間の移動距離＝PR+RP+PQ
(3)より、PRとRQの距離はそれぞれ18m、(4)よりPQの距離は32m
よって、求める移動距離は18+18+32=68m
もしくは、(1)で書いたv-tグラフの面積を求める
分からなければ遠慮なく質問してください
