物理
高校生
解決済み

23(3)が分かりません。
この三角形の面積というのは,どこでしょうか?
答えを見ると,0-t1が底辺の0-v0が高さのところのみのような気がしますが,なぜここだけなのですか?

そして,なぜ最高点の高さと分かるのでしょうか?

答え見ても分かりません‼︎詳しく教えて欲しいです。
お願いします🤲

23.鉛直投げ上げ● 右の図は初速度で小石 を真上に投げ上げたときの ひーt 図である。 (1) 図中の右は, 小石がどんな位置に達する時刻を示 すか。 23. 原点の時刻 Vo 0 ti (2) 重力加速度の大きさgは, グラフの何に示されて いるか。 例題10 (3) ひ軸,t軸およびひーt直線が囲む三角形の面積は何を示すか。 (4) 小石がもとの位置にもどる時刻tなを,上の v-t図に記入せよ。
23 度直線運動と考えることができる(gは重力加速度の 大きさ)。加速度が負の場合の等加速度直線運動と同 じように v-t図を読み取ればよい。 Point 鉛直投げ上げ運動は, 加速度 -gの等加速 解答(1) 速度が0なので小石が最高点に達する時刻。 O (2) 速度と時間の関係式は V4 上昇距離 Vo ひ= Vo-gt 落下距離 よって,ひ-t グラフの傾きの 大きさに示されている。 0 ti 一Vo (3) 速度が正である(上昇中で 図a ある)時間内の移動距離,す なわち,最高点の高さを示している (4)落下距離が上昇距離と等しくなればよいので tな=2t. 2 O 図a 補足 1 小石の速度は,毎秒gずつ減少していき, 静止 した瞬間が最高点に達した時刻。 2 ひーt 図の直線グラフと時間軸の間の面積は, v>0の部 分は上昇距離を, ひ<0 の部分は落下距離を表す。
鉛直投げ上げ

回答

✨ ベストアンサー ✨

まず、V-tグラフの基礎事項
 ・V-tグラフの面積は、移動距離を表します(変位ではなく移動距離)。
   これは、等速直線運動のときに、距離=速さ×時間(いわゆる、きはじ)で求まることからも考えられます。
 ・V-tグラフの傾きは、加速度を表します
   ※加速度の意味を考えればなぜ、V-tグラフの傾きが加速度を表すかわかるはず

ちなみに、上記、V-tグラフの基礎事項がわかっていれば、
鉛直投げあげ、鉛直投げ下ろし、自由落下、等速度直線運動、斜方投射で出てくる、複雑な公式は、
一切使わないで解けますよ。ということで、私は公式は一切覚えてません。

そして、今回、言われているのは、
 v軸すなわち青線、t軸すなわちオレンジ線、v-t直線すなわち緑線で囲まれた三角形の面積だから、
黄色の面積になります。
基礎事項より、v-tグラフの面積は移動距離を表します。
今回は、0からt₁秒までに囲まれた面積だから、0からt₁秒までに進んだ距離を表します。
t₁秒って、最高点の時の時間ですよね?
ということは、0からt₁秒までに進んだ距離とは、0秒(地面)から投げあげられて最高点までに進んだ距離、
すなわち、最高点(までの)の高さを表します。
ちなみに、0からt₂秒までに囲まれた面積(赤の面積)は、0からt₂秒までに進んだ距離を表すから、
0秒(地面)から投げあげられて地面に落下するまでに進んだ距離を表します。
ちなみに、t₁からt₂秒までに囲まれた面積(紫の面積)は、t₁からt₂秒までに進んだ距離を表すから、
最高点から落下するまでに進んだ距離を表します。すなわち、これも地面から最高点までの距離、すなわち、
最高点の高さを表します。

ちなみに、0秒の時、すなわち、投げあげられた時、小石がビルの上、
すなわち、ビルの上から投げあげられていたら、0からt₁秒までに進んだ距離は、
ビルの上から最高点までの高さ(移動距離)になりますよ。

v-tグラフの基礎事項など、よく分からなければ質問してください

Aya🍀

いつも,わかりやすく教えてくださりありがとうございます。
理解することが出来ました。

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回答

うーん、右側の三角は、実際には右側は囲われてないですよね。
(3)の問題文を読む限り、v軸が高さでt軸が底辺、vt直線が斜辺の三角形ということだから、左側だけだと思います。

グラフを見ると、vの値がv₀から少しずつ小さくなっていって途中で0になります。
これは、上方向に進んでいるけれどだんだんスピードが遅くなって、最終的に止まる、という状態です。
※そのあとはvの値がマイナスの値になっていくので、下方向に進んで(落ちて)いきます。

vtグラフで囲まれた面積は移動距離なので、
上に向かって進んでいる間に進んだ距離=最高点の高さ
となります。

Aya🍀

ありがとうございます😊

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今回はVーtグラフで面積は何を表してるか
という問題なので三角形にこだわらず、面積であればどこでも大丈夫だと思います
また、最高点の時に投げあげた石は1度速さが0になります

Aya🍀

ありがとうございます😊

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