回答
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重力加速度を9.8m/s^2とおく。
⑴上向きの速度(29.4m/s)
＝下向きの速度(9.8m/s^2×t)となるtが最高点までにかかる時間。よってt=3.0秒
⑵ ⑴より、最高点に達するまでの時間の3秒間で動いた距離を求める。3秒経つまでに、無重力なら上向きに進んだ距離(29.4×3.0)だけで良いが、重力加速度がかかっているので、その分下向きに進んだ距離(1/2×9.8×3.0^2)を引いてあげる必要がある。
(重力加速度による移動距離=1/2×9.8×t^2)
よって最高点の高さ=29.4×3-1/2×9.8×3.0^2=44.1m
⑶最高点に達するまでに小球は常に重力加速度を受けて毎秒9.8m/sずつ下向きに速くなっていた。次は最高点から落ちることを考えたい。落ちるときも先ほどと同じく毎秒下向きに9.8m/sずつ速くなって行くので、上向きと下向きの速さは対称になっていると考えられる。よって
最高点から下まで行くのにかかる時間=3秒
問題で問われているのは投げ上げてからの時間なので3+3=6秒
⑷先ほども言った対称性を考えると、初速度29.4m/sで投げ上げ、最高点まで3秒、また元の位置まで来るのに3秒であったため、地面に達する直前の速さは初速度と同じであると考えられる。よって
地面に達する直前の速さ=29.4m/s
有効数字は完全に無視しました笑
こんな説明でよければどうぞ！
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