Physics
高中

等加速度運動の3つの公式と運動方程式の使い分けがわかんないです。
教えてください

解答

問題を解くとき、まずはその物体にはたらく力(合力)Fを考えます。運動方程式ma=Fから、力と質量さえ分かれば加速度が求まります。この加速度が、時間によって変わらない一定の値を取るとき、等加速度運動になり、以下の公式が使えます。
①v=v₀+at
②x-x₀=v₀t+at²/2
③v²-v₀²=2a(x-x₀)
これらのうちどれを使うのかは、何を求めたいのかで変わります。中1で習う1次方程式や中3で習う2次方程式を思い出して貰えればわかるように、1つの式に分からない文字は1つまで、2つ以上あっても解けませんよね。(2x+3y=5だけだと答えは無数にある)それを踏まえて、今何を求めたいのか、何の情報は分かっているのかを考えて使い分けます。

例えば、初速度v₀と時間tが分かっている状態でt秒後の速度vを求めたいなら、求めたいvをそもそも含まない②や、求めたいvは含んでいるけど分からない文字xも含んでいるから文字が2つになっている③は使えないことがわかります。等加速度運動という前提があるので、加速度aはどの式も含みます。

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