[2] 図は鉄道の線路を上空から見た略図である。列車は地点Sをスタート、地点Gをゴールとして走る。
地点SからBまでの区間とCからGまでの区間は直線、BからCまでの区間は半径Rの円に沿ったカーブ、直線
SBとCGのなす角度は 60度である。
列車はSからAまでの区間を一定の加速度ので加速し、その後一定の速さいで走行、 Dを通過後に一定の負
の加速度dで減速を始め、Gで停止する。
以下の問に答えなさい。 解答はすべてMKS単位(m.kg.s単位) で表しなさい。(15点満点)
B
A
S
2R
D
G
間1 AとDの間を走る列車の速さは v=5.0×102 km/時であり、 AからBまでの距離は
1.8×102 km である。AからBまで走行する時間を求めよ。(3点)
問2 列車の質量を 2.0×104 kg として、区間AからDを走行する列車の運動エネルギーを求めなさい。(2
点)
問3 SからAまでの区間を列車が加速する為に 3.0分間を必要とした。列車の加速度aを求めなさい。(2
点)
間4 SからAまでの距離を求めなさい。 (2点)
間5 Aを通過した瞬間とDを通過した瞬間の列車の運動量の変化を考え、変化量の絶対値を求めよ。 (2
点)
問6 カーブ区間BからCは半径 R=100 kmの円に沿っている。このカーブ区間を曲がる時に、 列車が門の
中心に対して持つ角速度を求めよ。(2点)
間7 列車内に体重 60 kg の人が立っている。 列車がカーブ区間 BからCを通過する時、 この人に作用す
る遠心力の大きさを求めよ。(2点)
