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数学 高校生

センサー物理基礎p19の22 (4)は式をどうやって立てたのかがわからないです (5)は一からわからないです。 解説よろしくお願いします。

22 v-tグラフ 図のような加速度で, x軸上を運 動する物体がある。 時刻 0s での物体は原点にあり、 速度0で,その後物体は正の向きに進む。 加速度 [m/s] a 3T 0 →時刻 〔s] T (1)時刻 0s~ 3T [s] の, 物体の時刻と速度の関係を 表すv-tグラフを描け。 -2a (2) 時刻 0s~ 3T[s] の平均の速度を求めよ。 (3) 時刻 0s~ 3T[s] の平均の加速度を求めよ。 この物体は、時刻 3T〔s] 以降は加速度-24〔m/s'] の運動を続ける。 (4) この物体が, 原点から正の向きに最も遠ざかる時刻を求めよ。 (5) 原点に戻る時刻を求めよ。 この物体が, 22 センサー5 (4) 折り返し点では, v=0, x=最大 (5) 原点に戻ったとき, 正の向きの変位の大きさと, 負の向きの変位の大きさは等しい。 22 5 (1) (解説を参照) (2) Car[m/s] (3) 2/23a[m/s] 6 7+vII (4) 2 T[s] (5) T〔s] 2 解説 (1) 等加速度直線運動の場合, v[m/s] vet グラフの傾きが加速度を表す。 し たがって、 右図のようになる。 (2) 時刻 0s~ 3T[s] の変位は. 右図のv-tグラフの面積より. 15 aT →[s] 0 T 3T (2T+3T) xaT×11=1/02 αT2[m] 2 2 速度は, -=- a (m/s²) したがって,求める平均の速度は1/2aTi+3T=/ar[m/s] (3) 時刻 3T〔s] での速度はαT [m/s] なので, 求める平均の加 aT 1 3T3 (4) 原点から正方向に最も遠ざかる まで物体は正の向きに進み, その 後、負の向きに進む。 したがって 求める時刻は,右図の時刻t 〔s] である。 グラフの傾きを考慮すると, v[m/s] aT --- 傾き-2a /傾きα t(s) 0T 3T -aT_7 t=3T+ = -2a 2 T(s) (5) 求める時刻をとする。 (2)より, 時刻 3T〔s] での位置が 5 aT2[m] なので、時刻3T~t[s] の変位が2aT2[m]で 2 あればよい。 at² したがって、x=wt + 1/2ate より、 -1/zaTi=aT×(1-3T)+1/2×(-24)×(1-3T)2 7+√11 >3Tより, = T〔s] 2

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物理 高校生

センサー物理基礎p19の21 解説お願いします (1)ではなぜ60=4.0×tになるのでしょうか?川の流れの影響で60m以上船は動いているのではないのですか?赤の矢印ではなくて白の矢印⇒が進んだ距離ですよね? (2)は1番最初の式からわからないです💦 すみません💦よ... 続きを読む

21 発展 速度の合成 静水上を4.0m/sで進むことができる船 がある。 この船で, 流速4.0m/s, 幅60mの川を渡りたい。 川 の流れと船が向く方向のなす角を0とする。 (1) 対岸へ到達するまでの時間を最短にする場合の, 0 の値と 到達までの時間を求めよ。 (2) 0=60°の向きに向けて進むときの. 船の進む速さと対岸へ 到達するまでの時間を求めよ。 21 (2) ベクトル図を作図して考える。 4.0m/s ↓↓ 60m 21 センサー 1 (1) 21 (1) 0:90° 時間: 15s (2) 速さ: 6.9m/s 時間: 17s 解説(1) 流速に関係なく, 川を垂直に渡る速さが最大のとき, 対岸 へ到達するまでの時間が最短となる。 したがって, 0=90° また,求める時間 川の流れ 船 4.0m/s すると, 60=4.0×t ゆえに, t=15〔s] (2) 右図のように、 速度の合成後は, 川の流れの方向に. 4.0 xcos60°+4.0=6.0[m/s] (2) 川の流れ 川の流れと垂直な方向に, 4.0x sin60°=2√3 [m/s] したがって, 求める船の速さ [m/s] は, 船 4.0m/s v=v62+(2√3)2=4√3 0=60° ≒6.92 60° =6.9[m/s] 川 4.0m/s また, 求める時間を とすると, 60=2v3xtz ゆえに, t2=10√3=17.3=17[s] v[m/s]

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