物理
高校生

(3)で、小球を投げてから地面までの時間を求めるのに、なぜ塔の上から地面までの距離で計算するのですか?

26.斜方投射 地上 39.2mの高さの塔の上から小球を水平から30° 上方に初速度 19.6m/s で投げた。重力加速度の大きさを9.8m/s2 とし, 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 19.6 m/s toad JJ 30°* I . >15*10 BAN CHECER Jana 39.2mJ50) (1) 投げてから最高点に達するまでの時間は何秒か。 (2) 最高点の高さHは地上何mか。 一 (3) 投げてから地面に達するまでの時間は何秒か (4) 小球が地上に落下した点と塔の間の水平距離は何mか。 例題12
少 E 26. PAUVRCAL Point! 塔の上を原点とし、水平方向にx軸、鉛直上向きにy軸をとる。 水平方向には、初速度の 成分のまま等速度運動をし、鉛直方向には、初速度のy成分で鉛直に投げ上げたのと同じ等加速 度運動(加速度は -9.8m/s) をする。 最高点は速度のy成分が0になることから求められ、地 面に達する時刻は地面のy座標が-39.2m であることから求められる。 (1) 初速度x成分 Vox, y 成分 Voy は, それぞれ √√3 √3 -=9.8√3m/s 2 Vox = vox =19.6× したがって, 地上から最高点までの高さHは H=39.2+h=39.2+4.9=44.1≒44m ION Voy=vo X- x/12/3=19.6× 6×12=9.8m/sm 17.317N Ma.8-020.03 最高点では速度のy成分vyが0なので,y 方向について 「v=vo-gt」の式より 0=9.8-9.8t1 t1 = 1.0s &a=__el 1 (2) 塔の上から最高点までの高さをん[m]とすると, 「y=vot--gt2」より ん=9.8×1.0-123×9.8×1.02=4.9m² m.0: M18.0 8.0x0.I=W て「y=cot-1/2gt2」の式より 「y=vot-- 因数分解して (t-4) (t2+2)=0 [補足] (3) 地面は y=-39.2m の点なので, y方向について 39.2=9.8tz 2/12/x -×9.8tz2 両辺を4.9 でわりについて整理すると CHU 2²-22-8=0 20 であるから, t=4.0s (4) x 方向には Vox のまま等速度運動をするので, 「x=ut」の式より l = Voxtz=9.8√3×4.0=67.8...≒68m FIAN SE JUCy=4.9m Voy (2) =35 30° 19.6m/s 2 別解 vi-voy^2=2 (g).y より 0²-9.82=-2x9.8Xy Vox ことに注意する。 注y=39.2 ではない 辺の 水平距離 0 S 「 " 2
斜方投射

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