Question

ゲスト

どの式を用いて解けばよいのか教えてください！

Answer 1

Joh6

まず公式を3つ書いておきます。(一緒に図も描くとわかりやすくなります。)

次に、問題文で与えられているもの(v₀とかaとか)を○で囲みます。
囲まれていない文字が1つだけ残っている式を使えば、
その残っていた文字の値が求められます。

「静かに放す」「自由落下させる」など書いてある場合は、
初速度v₀＝0m/sという意味です。

ゲスト

図も書いて分かりやすく説明してくださりありがとうございます！！

Answer 2

ブドウくん

v=v0+at
v,v0,a,tのうち3つ与えられているときは、これを使って残りの1つを求めます。この式の特徴としては、変位xがないので全く距離を求めたり、距離を与えられたりしたときに役にたたないということです。
x=v0t+1/2at^2
x,v0,a,tのうち3つ与えられているときは、これを使って残りの1つを求めます。この式の特徴としては、速度vがないので速さを求めたり、速さの情報が与えられたりしたときに、使えないことです。なお、変位xは、原点からの距離を表していて、物体が動いた距離ではありません。加速度が軸にたいして負の運動では、途中から戻る運動をします(軸にたいして負の方向の運動をする)が、あくまでも物体の原点からの位置なので、xは戻ると同時に0に近づきます。
v^2-v0^2=2ax
この式は上の2つの公式から導きだしたものです。v,v0,a,xのうち3つ与えられているときは、これを使って残りの1つを求めます。この式の特徴としては、時間tがないので全く時間を求めたり、時間を与えられたりしたときに役にたたないということです。

出てきた情報に応じて、式と照らしあわせてみて、使えるものを使うようにしてください。ちなみに、gを使った右側の式は覚えなくていいです。a=9.8m/s^2を使えば3つの公式を使って問題はとけます。

あと、物理を学ぶ上で大切にしてほしいのは、式から情報を読み取ることです。
(9)の式において、tについての二次関数であることがわかります。ここから、等加速度直線運動はtの2乗に比例することが読み取れますが、これはx-tグラフで勉強したことと同じですよね。(8)の式から、v-tグラフの形が1次関数になり、その傾きがaになるのは納得ですよね。また、中学3年生で習った等速直線運動は、等速なのでa=0です。このとき、a=0を代入したら、当たり前の式v=v0,x=v0tがでてきます。こういう風に式は色んな意味を持ってます。こんなことを思えるようになれば、数式に眠る意味がわかっておもしろいかもしれません。

あと、問題を解くということで言っておくと、必ずx軸とy軸をとるようにしてください。これを癖付けておくと、これから運動方程式に入ったときに楽です。

ブドウくん

xは原点からの距離と言いましたが、座標だという方が分かりやすかったかもしれないですね。

ブドウくん

で、教科書では2番目の式をx=v0t+1/2at^2としていますが、x-x0=v0t+1/2at^2とする方がいいでしょう。(x0[m]は初期位置を表しています。)というのは、原点=初期位置の場合が多いですが、軸の取り方によっては、x0=0じゃないときもあるからです。

ところで、今物理を苦手に思っているならば、漆原晃の物理基礎・物理(力学・熱力学編)が面白いほどわかる本というものをおすすめします。ものすごーーく丁寧に書かれているので誰でもわかります。

ブドウくん

これで、問12は解けますよね？

ゲスト

分かりやすく説明してくださってありがとうございます！
オススメの本も紹介してくださりありがとうございます！
助かりました！