物理
高校生
気球からの落下についてです。回答には鉛直上向きと書いてありますが、なぜ上向きなのかが分かりません。気球から小球をはなした時なぜ下向きに落ちてくるように見えないのか分かりません。なるべく詳しい説明でお願いします。
2t
N45. 気球からの落下 鉛直上向きに一定の速さ 14 14m/s,
m/s で上昇する気球から, 小球を静かにはなすと, 10s後
に地面に達した。重力加速度の大きさを9.8m/s' とする。
(1) 地面で静止している人から見ると, はなした直後の
小球の速度は,どちら向きに何m/sか。
2
(ttl
t-1
It0%
105 1t-ろ
(2) 小球をはなした高さは, 地面から何mか。
MS
18
第1章 力と運動
-14.7=9.8×t-小×9.8×"
2
2-2t-3=0
t=-1, 3
0から, t=-1は解答に適さないので, t=3.0s
45気球からの落下
|解答(1)鉛直上向きに14m/s (2) 3.5×10'm
「指針(落下させる前において, 気球とともに上昇す
る小球は,気球に対して静止しているが, 地面から見
たとき,気球と同じ速度で上昇している。 したがって,
静かに落とされた直後の小球は, 地面から見ると, 気
球と同じ速度で鉛直上向きに投げ上げられた運動をす
るように見える。
解説((1) 地面から見ると, 小球は, 気球と同じ速
度で投げ上げられた運動をするように見える。した
がって,鉛直上向きに14m/s
(2) 小球をはなした位置を原点とし, 鉛直上向きを
正とするy軸をとる。小球をはなしたときの,地面
からの気球の高さをh[m]とすると,地面のy座標
は -h[m]と表される。地面から見て, 速さ 14m/s
で投げ上げられた小球が,地面に達するまでの時間
が10sなので,鉛直投げ上げの公式y=uot--
から,
292
ーh=14×10-
×9.8×10°
h=350m
3.5×10°m
46自由落下と鉛直投げ上げ
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