II 図3のように,水平な地面に建てられた高い塔がある。この塔の地面からの高さんの
位置には,小物体を水平方向に打ち出すことができる装置Sが設置されている。また,
地面上でSの射出口の真下の点から地面に沿って距離 Dだけ離れた位置に,小さい標
的Zがある。 Sから小物体Pをある速さで水平に打ち出したところ, Pは途中で地面に
落下することなく, 打ち出してから時間to後にZに到達した。 重力加速度の大きさをg
次に, SからPをある速さで水平に打ち出すと、Pは点Oから地面に沿ってだけ
離れた位置に落下した。 そこで、図4のように、再びSからPを同じ速さで水平に打ち
出し,打ち出してから時間 - to後にPの速度の水平成分のみを瞬時に変化させたところ,
Pは途中で地面に落下することなくZに到達した。
2
とし、空気抵抗は無視できるものとする。
SP
Va
h
塔
O
D
Z
地面
内面
図 3
(m0m 0.0) 120=1
問5 to はいくらか。 h, g を用いて答えよ。
(0)
08.05
A[m]
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> B
間
(
SP
h
塔
0
45
D
D
図 4
Z
地面
問6 Zに到達する直前のPの速度の鉛直成分の大きさはいくらか。 h, g を用いて答え
よ。
問7 Sで打ち出してから時間 1/2t後に速度を変化させた直後のPの速度の水平成分の
大きさは,Sで打ち出したときのPの初速度の大きさの何倍か。
問8Zに到達する直前のPの速度の向きが,水平方向から45° 下向きとなる場合を考え
る。この場合,Dはいくらか。 んを用いて答えよ。
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