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【自由落下の公式】
V=速度、g=重力加速度、t=時刻、y=距離とする。
・V=gt
・y=1/2gt²
・ V²=2gy
【鉛直投げ下げの公式】
V=速度、V0=初速度、g=重力加速度、t=時刻、y=距離とする。
・V=V0+gt
・y=V0t+1/2gt²
・V²−V0²=2gy
【鉛直投げ上げの公式】
V=速度、V0=初速度、g=重力加速度、t=時刻、y=距離とする。
・V=V0−gt
・y=V0t−1/2gt²
・V²−V0²=−2gy
問21 小球Aは自由落下をしているから、利用する公式はy=1/2gt²、g=9.8(m/s²)より、y=1/2×9.8t²なので、y=4.9t²……①
また、小球Bは鉛直投げ下げの運動をしているから、利用する公式はy=V0t+1/2gt²、g=9.8(m/s²)より、y=V0t+1/2×9.8×t²なので、y=V0t+4.9t²……➁
そして、問題文より①と➁は「小球Aが自由落下を始めてから2.0秒後、小球Bが鉛直投げ下げの運動を始めてから1.0秒後に距離が同じになる」とわかる。
なので、①のtには2.0(s)、➁のtには1.0(s)を代入する。
①y=4.9t²
t=2.0を代入すると、
y=4.9t²
=4.9×(2.0)²
=4.9×4.0
=19.6
よってy=19.6……③
➁y=V0t+4.9t²
③よりy=19.6、t=1.0を代入すると、
y=V0t+4.9t²
19.6=V0×1.0+4.9×(1.0)²
19.6=V0+4.9
−V0=4.9−19.6
−V0=−14.7
V0=14.7
有効数字は2桁なので、
答え 15m/s
問f.公式y=V0t−1/2gt²、問題文よりV0=9.8(m/s)、g=9.8(m/s²)、t=3.0(s)から、
y=V0t−1/2gt²
y=9.8×3.0−1/2×9.8×(3.0)²
y=9.8×3.0−1/2×9.8×9.0
y=29.4−44.1
y=−14.7
│y│かつ有効数字は2桁より、
答え 15m
回答ありがとうございます!!!
(3)公式y=V0t−1/2gt²、y=−8.0(m)、t=2.0(s)、g=9.8(m/s²)より、
y=V0t−1/2gt²
−8.0=V0×2.0−1/2×9.8×(2.0)²
−8.0=V0×2.0−1/2×9.8×4.0
−8.0=2.0V0×−19.6
−2.0V0=−19.6+8.0
−2.0V0=−11.6
V0=5.8
有効数字2桁より、
答え 5.8m/s
※y=−8.0なのは、屋上を0mとして鉛直投げ上げを開始したとき、ビルの高さはマイナスになるからである(添付画像)。
この問題でわからない部分がありましたら、遠慮なく聞いてください(^^)