物理
高校生

この三問の解き方を詳しく教えてください。
答えは下のカッコ内に書いてあります。
たくさん質問してしまうと思うので、答えられる方是非お願い致します!

(発 展物理 問 24 類題 ある高さから, 水平方向に速さ9.8m/sで小球を打ち出したところ,1.0秒 後に地面に落下した。 (1) 小球を打ち出した地点の高さは何 mか。 (2) 小球を打ち出した地点から落下した地点までの水平距離は何 m か。 (3) 小球が地面にあたる直前の速さは何 m/s か。 ((1) 4.9m(2)9.8m (3) 14m/s) 5
等加速度直線運動 水平投射

回答

あまり何がわからないのかがわからないので、普通の答えを書きました。これを見て、どこがどういう風にわからないのかを質問してもらう形の方が答えやすいので、わからないところがあったらコメントしてください。

高校生

以前はありがとうございます♪
(1)に対して、等加速度直線運動の公式を使って解いても大丈夫なのでしょうか?
水平投射の公式のようなものに代入する方法でも大丈夫でしょうか?
また、なぜ、V0は0を代入しているのでしょうか?

ブドウくん

色んな人の質問に答えているので、以前どんな質問をされていたのか、ちょっと記憶にないです。すみません。

公式というのは、写真のようなものでしょうか。
物理基礎のときに習った自由落下運動でもそうですが、結局全て重力加速度g の影響を受けた「等加速度直線運動」です。自由落下、鉛直投げあげ、水平投射、斜方投射、モンキーハンティングなど全てにおいて、あの3本の公式(2枚目の写真)さえあれば解けます。教科書には、これらの運動に関するたくさん公式が載っていると思いますが、それらは全てこの3本の公式に色んなものを代入しているだけであって、すぐに導けます。現に僕はこの3本の基本公式以外覚えていません。そんなものを覚えるくらいなら英単語の1つや2つを覚えた方がよいです。

(1)を教科書の公式を使って解くのだとすれば、写真の(12)式だと思いますが、この公式は基本公式(2)のv0に0を代入し(このあとに解説)、y0に0を代入し(そうなるように軸をとった)、aにgを代入したものに過ぎません。(今回はy軸について考えているので、変位の変数はxではなくyになる)
放物運動で一番大切なのは「x軸とy軸で分けて考えてやる」ということです。水平投射は水平(x軸方向)に初速度を与えているわけで、鉛直方向(y軸方向)には一切初速度を与えていません。だから、y軸方向に関してだけ見れば、初速度0の自由落下に過ぎません。よって、この方向に関してだけ見ればv0=0です。僕の書き方が悪かったかもしれませんが、このv0はあくまで「y軸方向に関する」初速度です。わかりにくければ、v0の後ろに添字のyをつけるとよいと思います。

ブドウくん

履歴を遡りました。v-tグラフの質問ですね。思い出しました😃

ブドウくん

ということは、1年生でこの問題を習っているってことですね。斜方投射と違って、sin, cos, tanを使うような問題ではないのでそこの問題は別に大丈夫だと思うのですが、普通の等加速度直線運動は習っているという前提で書いたので、分かりにくいところがあるかもしれません。

高校生

ありがとうございます!
もう一度見直して、また分からないところがあれば質問しても宜しいでしょうか?

思い出してくれてありがとうございます♪

2年生です!

ブドウくん

そうなんですね。わかりました。いつ返信できるかはわからないですが、時間があるときに返します。

高校生

ありがとうございます。

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