Question

ともっち

24 の問題では地面に対するボールの初速度は5.0m/s
だと思うのですが、
30の(2)で、24.5m/sは出せたのですが、地面に対するボールの初速度は24の問いと同じ考え方をすると、気球の速度をたして24.5+4.9で29.4m/sだと思ってしまうのですが、何故駄目なのですか？24.5m/sには
気球の速度も含まれているということですか？
回答お願いします🙇‍♀️

人気球から落とした物体の運動 図のように, 速さ 5.0m^sで上
見している気球からボールを静かに落としたところ, 3.0 秒後にポー         1
ルは地面に達した。重力加速度の大きさを 9.8 m/s2 とする。           5.0mys
*(]) 地面に直する直前のポールの速さはいくらか。                 静かに
*) ボールを落とした位置の地面からの高さはいくらか。                   落とす

30 気球から打ち上げた物体の運動 図のように, 一定の
遠き 4.90 ms で上昇している気球の下端からボールを真上
に打ち上げたところポールは打ち上げられてから4.00秒|
後に気球の下端とすれ違い。その 6.00 秒後に着地した。 重力 490me
加速度の大きさを9.80 mVs* とする。また, 気球の如さは 発中上し
ポールを打ち上げる前後で変化しないとする。 1 すれ違っ
1) 打ち上げてから 4.00 秒後の, 打ち上げた位置からのポー ゆら北肢 / |/600移後
ルの変位はいくらか。ただし, 鉛直上向きを正とする。 ョ計=
(2) 地上から見ると, ボールを打ち上げる速さはいくらか。

(3) ボールを打ち上げたとき, 気球の下端は地上何 m の位置にあったか。

30 気球から打ち上げた物体の運動き

[寺え方| 気球の下毅とポールの運動のそれぞれを別々に考える。ポールに注目すると, ある商さから拓
直投げ上げをされ, (4.00二6.00) 秒後に着地したという状況である。        Prの

(1) 打ち上げてから 4.00 秒後の時点で, 打ち上げた位置からのポールの
変位は, 同じ位置からの気球の下端の変位と一致する。 気球は一定の
速さ 4.90 m/s で上昇するので, 求める変位は,
4.90x4.00=19.6 m                      国 19.6m
(2) 地上から見たポールの初速度を zs[m/s]とすると、           1 (2) 打ち上げてから 4.00 秒

1                    1          こ          後の. 打ち上げた位置か
ッニof一み9だ から。 19.6=xx4.00テX9.80X4.00          らのボールの変位は. (1)

より19.6ms

(3) 打ち上げてから10.00
秒後の、 打ち上げた位置
からのポールの変位は,
ーん(ml。

よって, が三24.5 mVs                           國 24.5m/s
(3) ボールを打ち上げたときの気球の下端の位置を地上 ヵ(m) とすると。

ッーーすgだ から. 一ヵ=24.5x10.00す x9.80x10.00*
よって, ヵ=245=2.45X107m     国 地上2.45X10*mの位置|

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

アーモンド

～結論～
(2)の模範解答では、"地上から見た"運動として記述しているので、
得られるvoも地上から見たvoになります。よってそのまま答えにできる。

～補足～
気球から見た運動として立式すれば、ゲストさんのおっしゃる通り、
初速度求めた後に気球の速度を足す必要があります。何故なら、気球
からみた相対速度として解が得られるから。

気球から見た運動として立式する場合は、(2)模範解答の左辺を0にしてください。
気球とすれ違う=気球から見て原点に戻ってくるという解釈なので。
それによって得られた解に気球の速度を足せば24.5m/sになるはず。

ともっち

(2)の回答には気球の速度も含まれているという解釈でいいですか？

アーモンド

その解釈で合ってます。

ともっち

ありがとうございます😊