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数学 高校生

195. 変化率を求めるのになぜ微分が必要なのですか??

306 ACX 00000 基本例題 195 変化率 (1) 地上から真上に初速度49m/s で投げ上げられた物体のt秒後の高さんは h=49t-4.9t²(m) で与えられる。この運動について次のものを求めよ。た し,vm/sは秒速vmを意味する。 (ア) 1秒後から2秒後までの平均の速さ (1) 2秒後の瞬間の速さ (2) 半径 10 cm の球がある。毎秒1cm の割合で球の半径が大きくなっていくと き球の体積の5秒後における変化率を求めよ。 p.296 基本事項) 指針 (1) 高さんは時刻tの関数と考えることができる。 h=f(t)=49t-4.9t2 とする。 (ア)平均の速さとは,平均変化率と同じこと。(んの変化量) ÷ (tの変化量)を計算。 (イ) 2秒後の瞬間の速さを求めるには 2秒後から2+b秒後までの平均の速さ (平均 変化率)を求め, 60 のときの極限値を求めればよい。 つまり、微分係数 f'(2)が 代入する。 t=2 における瞬間の速さである。 (2) まず,体積Vを時刻 tの関数で表す。これを V=f(t) とすると、5秒後の変化率は t=5 における微分係数 f'(5) である。 ( COX SU 解答 (1)(ア) (49・2-4.9.22)ー(49・1-4.9・12) zp(x2-1 =34.3(m/s) 2)+(x)\ (イ) t秒後の瞬間の速さはんの時刻t に対する変化率であ dh =49-9.8t dt る。 hをtで微分すると 700- 求める瞬間の速さは, t=2として ~+734 49-9.8.2=29.4(m/s) (2) t秒後の球の半径は (10+t) cm である。 t秒後の球の体積をV cm とすると dV dt Vをtで微分して 求める変化率は, t=5として 練習 4 V= ½π(10+t)³ 13.3(10+t)^1=4z(10+t)^{(ax+b)"'" 4 (10+5)^2=900(cm²/s) 3 tがaから6まで変化する ときの関数 f(t) の平均変 化率は f(b)-f(a) b-a ば,関数h=f(t) の導関数 f'(t), とを,変数を明示してをtで微分するということがある。 dh dt 参照。h'=49-9.8t と書い してもよいが, dh と書くと dt 関数h をtで微分してい ることが式から伝わる。 < については、下の注意 注意 変数がx, y以外の文字で表されている場合にも,導関数は今までと同様に取り扱う。 charf(t)などで表す。また,この導関数を求める。 例え V20x =n(ax+b)²-¹(ax+b) (1) 地上から真上に初速度 29.4m/sで投げ上げられた物体のt 100t-4912(m) で与えられる。 この運動につ t秒後の高さんは

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物理 高校生

①3-12でも分かるようLsinθとありますが、なぜ、Lcosθとならないのでしょうか?またなぜ、Lがついているのですか? ②線で②と引いたなんですが、線で①と引いた所と矛盾していませんか?線で①と引いた所は垂直抗力は働いていないと言っているのに対し、②では斜面に垂直な釣り... 続きを読む

外力がする仕事を確認しよう! 1 水平と0の角をなす粗い斜 面上の点Aに質量mの小 物体を静かに置いたところ, 小物 体は斜面をすべり出しはじめた。 点Aから距離Lだけ下の斜面上の 点Bを通過する瞬間の小物体の速 さはいくらか。ただし,重力加速 度の大きさをg, 小物体と斜面の 間の動摩擦係数を」とする。 のしてい 準備 重力の位置エネ ルギーの基準点を点Bの高 におきます。 基準点の選 び方は自由ですが,できるだけ計算が 簡単で間違いのない選びかたとしては, これが一番よいでしょう。 END 点Aの点Bに対する高さは,図 13-12からわかるようにL sin 0です。 そこで,点Aで小物体がもつ重力の 位置エネルギーUは, 橋元流で 解く! B m となります。 可演自 4 <sidcosではないのか B m 白内 mg 図3-11 A そこで,点Aにおける小物体の全力学的エネルギーE』は, Ex = 0 + Us = mgL sin 0...... ① m A 図3-12 m LsinO お上しているか相エネルギーはしてい (せい U₁ = mgL sin 0 てエー となります。 点Aでは小物体は静止していますから、運動エネルギーはQ です。 基準点 次に小物体が点Bを通過する瞬間の速さをBとします。 点Bでの位置エネルギーは0ですから, 点Bで小物体がもつ全力学的エ

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