Question

ら

高校物理の問題です。
高さ78.4mのがけから水平方向に9.8m/sの速さで小球を投げ出した。重力加速度の大きさを9.8 m/s² として、次の各門に答えよ。
（1）小球が投げ出されてから、1.0s後の速さはいくらか。
（2）小球が投げ出されてから、海面に達するまでの時間を求めよ。
（3）小球が海面に達した位置は、投げ出された時点の真下の海面の位置から何mはなれているか。
計算方法が全くわからないのでわかりやすく解説して欲しいです。どなたか教えてくれませんか？

[知識 物理
39. 水平投射 高さ 78.4mのがけから水平方向に 9.8
m/sの速さで小球を投げ出した。 重力加速度の大き
さを 9.8m/s2 として、次の各問に答えよ。
mael s
(1) 小球が投げ出されてから, 1.0s 後の速さはいく
らか。
(2) 小球が投げ出されてから, 海面に達するまでの
時間を求めよ。
(3) 小球が海面に達した位置は,投げ出された地点
の真下の海面の位置から何mはなれているか。

78.4m
がけ
SA
9.8m/s
海面

39. 水平投射
解答
(1)14m/s (2) 4.0s
(3) 39m
指針 水平に投射された小球の運動は,水平方向では初速度と同じ速
度の等速直線運動、鉛直方向では自由落下と同じ運動である。 水平方向
では等速直線運動の公式, 鉛直方向では自由落下の公式を用いる。
解説 (1) 投げ出した位置を原点とし, 水平右向きにx
軸。 鉛直下向きにy軸をとる(図1)。 小球は、x軸方向に
は初速度v=9.8m/sの等速直線運動をするので 1.0s 後
の速度のx成分 x は, 9.8m/sである。 また, 小球は,y
軸方向には自由落下をするので, 1.0s 後の速度のy 成分
by は,公式 「v=gt」 から、
vv=9.8×1.0=9.8m/s
地面
●小現
分は
y
図 1
Lin
したがって, 1.0s後の小球の速度は、 図2のように表され, その大
きさは,
=√ux2+vy2=√9.829.82=9.8√2 =9.8×1.41=13.8m/s
14 m/s
(2) 小球の鉛直方向の運動は自由落下と同じなので, 海面に達するま
での時間を f[s]とすると,公式「y=1/2gt2」に、海面の座標 y=78.4
m を代入して,
78.4=×9.8t2
t2=16 t0 なので,t=4.0s
(3) 小球の水平方向の運動は、初速度v=9.8m/sと同じ速度の等速直
線運動である。公式 「x=vt」 に,v=vo=9.8m/s,t=4.0s を代入し
て,
x=9.8×4.0=39.2m
39m