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物理 高校生

このページの問9の答えと解説をお願いします🙇‍♀️💦

(時刻) 3,0s 経過時間 At (時刻) 4,0S 時刻 Os 1.0s 2.0s 5.0s 13.6s 正の 向き 位置よ 正の 向き 「位置 0 2.0m 5.0m 10.8m 18.6m (位置x) X (位置x) 変位 Ax 26,9m 100,0m O図7 100m走のようす 問7 図7で、時刻3.0秒から時刻 4.0秒の間の平均の速度は何 m/s か。 また、時刻5.0秒からゴールするまでの間の平均の速度は何 m/sか。 位置x 注意 F 瞬間の速度 (3)式で、なをtに限りなく近 づける,つまり At をきわめて小 さくしていくと, 平均の速度 は時刻もにおける瞬間の速度 を 表すようになる。 ふつう速度とい 位 x-図 理量) の傾きが 平均の速度 instantaneous velocity Ax うときは,瞬間の速度をさす。 図8のような,横軸に時間 の傾きが 瞬間の速度 10 P 三めよ。 縦軸に位置xをとったx-t図を考 |At 0 な時間 える。このとき, ち~な間の平均 Ax At O図8 x-t図と平均の速度 瞬間の速度 の速度= は,点Pと点Q 者の を結ぶ直線 の傾きで表される。 ここで, たをむに近づけていくと、 間の この直線は,グラフと点Pで接する直線/に近づいていく。 このよ うな直線を点Pにおける接線という。 つまり, ある時刻における瞬間 15 の速度は,x-t図上でその時刻の点に引いた接線の傾きとして表される。 問8 図は,x軸上を運動する物体の位置x と経過時間t 12.0 x (m] の関係をグラフに表したものである (x-t図)。 図 9.0 -L て求 の直線Lは,点Pにおける接線である。 20 6.0 (1) 時刻2.0~4.0秒の間の平均の速度は何 m/sか。 3.0 P (2) 時刻 2.0秒における瞬間の速度は何 m/s か。 t[s] 0 1.0 2.0 3.0 4.0 する。 すの 問9 ある選手の 100m走の記録が 10秒であった。この 選手が走っている最中に, 瞬間の速さは 10m/s を こえることはあるだろうか。 25 17 多い。 第1編運動とエネルギー

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物理 高校生

なぜ、この公式ができるのか教えてほしいです。 よくわからないので教えてください

2 等加速度直線運動 斜面を転がり落ちる小球は, 加 速度が一定の直線運動をしている Im/s) 図16 斜面を転がり落ちる小球 二定の時間間隔で撮影した連続写真である。 (図1)。このような, 加速度がー 定である直線運動を,等加速度直 線運動という。 ●等加速度直線運動の式 加速度 a [m/s°]で,物体が等加速度直線 運動をしている。このとき, 時刻 t=0における速度(初速度)をvo [m/s), そのときの位置を原点と し,初速度の向きを正としてx軸 をとる(図17)。時刻 t[s] における 速度をv[m/s]とすると,式(11) から,速度ひは,次式で表される。 の linear motion of uniform acceleration 変位x Vo 0 At 図1回 v-tグラ 時刻0 時刻t initial velocity 図17 等加速度直線運動 運動を測定し始める時刻をt30 とする。 また,式 らtを消去 V2-V1 式(11) Op.18 得られる。 a= t-t vーv 途中計算 式(11)に, a=a, t=0, な=t, v,=0, 5 ひ2=ひを代入して整理すると,式(12)が得られる。 V= Vo+at …(12) この運動のひーtグラフは, a>0であれば,図18のような右上がりの直線 となる。このとき,グラフの傾きは加速度 a, 切片は初速度 voに相当する。 このグラフを利用することによって, 時刻 t[s] における物体の変位 x [m]は、 次式で表される。 等加 1 *=vot 2 傾きは加速度 aを表す [m/s) +; at…(13) 式(13)の導き方図18で, 時間を微小な時間 間隔 At(s]で等分すると,各区間は等速直線 運動とみなせる(図19(a))。このとき, 各区間 の移動距離は,長方形の面積で表され, 時刻 t(s] における変位x[m] は, それらの面積の 総和となる。4t(s]が十分に小さければ, 長 方形の面積の総和は斜線部の台形の面積に等 しく,変位x(m] は式(13)で表される(図19(b))。 at 10 Vo 切片は初速度 V。を表す 問 Vo 東店 0 t 時間t 15 20 第1章 力と衝動 図18 等加速度直線運動の vーtグラフ 速度 "

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