基本例題 7 斜方投射 [物理
200
水平な地面から, 水平とのなす角が30° の向きに,
速さ40m/sで小球を打ち上げた。 図のようにx軸,
y軸をとり,重力加速度の大きさを 9.8m/s2 として
次の各問に答えよ。
指針 小球は, x 方向には速さ40cos 30°
m/s の等速直線運動をし, y方向には初速度
40sin 30°m/s の鉛直投げ上げと同じ運動をする。
最高点に達したとき, 小球の速度の鉛直成分は 0
であり, 打ち上げてから地面に達するまでの時間
は, 最高点に達するまでの時間の2倍となる。
解説 (1) 速度x成分, y成分は,
√3
ひx=40cos30°=40x -=20√3
2
=20×1.73=34.6m/s 35m/s
v=vosino-gt=40sin30°-9.8×0.20
x 1/12-1.96=18.0m/s 18m/s
=40x
625
y
(1) 打ち上げてから0.20s後の速度のx成分, y成分と, 位置のx座標, y 座標を求めよ。
(2) 打ち上げてから最高点に達するまでの時間を求めよ。
(3) 地面に達したときの水平到達距離を求めよ。
af ove
40m/s Som
40m/s
~ 30°
基本問題 41,42
位置のx座標、y座標は, MONS
x=vxt=34.6×0.20 =6.92m 6.9m
y=uosino.t-1/2gt2
HIE
=40sin30°×0.20-
29t²
x
1/12/3×9
×9.8×0.20²
=3.80m 3.8m
300
(2) 求める時間は, vy = 0 となるときであり,
「vy = vosino-gt」から、小
0=40sin30°-9.8×t t=2.04s
2.0s
(3) 水平方向には等速直線運動をし、地面に達
するまでに (2)で求めた時間の2倍かかるので、
x=vxt=34.6×(2.04×2)=141m
1.4×102m
2. 落下運動 17