1. 物体が水平面に対して60 °の角度で初速度 12 m/s で上向きに投げ上げられます。1 秒後に物体の位置を求めなさい。重力加速度は 10 m/s 2です。
既知:
角度(θ )=60 °
初速度(v o ) = 12 m/s
時間間隔(t)=1秒
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
求む: 1秒間移動した後の物体の位置
解決策:
初速度の水平成分:
v ox = v o cosθ = (12 m/s)(cos 60 o ) = (12 m/s)(0.5) = 6 m/s
初速度の垂直成分:
v oy = v o sinθ = (12 m/s)(sin 60 o ) = (12 m/s)(0.5 √ 3 ) = 6 √ 3 m/s
水平方向における物体の位置:
既知:
速度の水平成分 (v x ) = 6 m/s
時間間隔(t)=1秒
求められるもの:水平方向の範囲(x)
解決策:
6メートル/秒とは、ボールが1秒間に6メートル移動することを意味します。1秒間移動した後のボールの位置は6メートルです。したがって、水平方向におけるボールの位置は6メートルです。
垂直方向における物体の位置:
上方向を正、下方向を負とします。
既知:
初速度 (v o ) = 6 √ 3 m/s (上向きを正とする)
時間間隔(t)=1秒
重力加速度 (g) = -10 m/s² (負は下向き)
求む: 1秒間移動した後の高さ
解決策:
h = vo t + 1/2 gt2 =(6√3)(1) + 1/2 (-10)(12)= 6√3 + (-5)(1) = 6√3 – 5 = 6(1.7) – 5 = 10.2 – 5 = 5.2メートル。
1秒間移動した後の物体の位置:
水平方向の変位(x)=6メートル
鉛直変位(y)=5.2メートル
[irp]
2. 高さ 20 メートルの建物から、物体が水平面に対して30度の角度で上向きに投げ上げられます。初速度は 50 m/s です。物体が 1 秒間動いた後の垂直方向の変位を計算してください。重力加速度は 10 m/s 2です。
既知:
角度(θ )=30 °
初期高さ (h o ) = 20メートル
初速度 (v o ) = 50 m/s
時間間隔(t)=1秒
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
募集要項:身長(h)
解決策:
初速度の垂直成分:
v oy = v o sinθ = (50 m/s)(sin 30 o ) = (50 m/s)(0.5) = 25 m/s
高さ :
上方向を正、下方向を負とします。
既知:
初速度 (v o ) = 25 m/s (上向きを正とする)
時間間隔(t)=1秒
重力加速度 (g) = -10 m/s² (負は下向き)
募集要項:身長(h)
解決策:
h = v o t + 1/2 gt 2 = (25)(1) + 1/2 (-10)(1 2 ) = 25 + (-5)(1) = 25 – 5 = 20 メートル。
物体が1秒間移動した後の高さは、物体が投影された地点から20メートル上、または地上から40メートル上である。
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3.高さ10メートルの建物から、小さなボールが初速度v₀ = 10 m/sで水平方向に投げ出されます。1秒後のボールの変位を計算してください。重力加速度は10 m/s²です。
既知:
初期高さ (h) = 10メートル
初速度 (v o ) = 10 m/s
時間間隔(t)=1秒
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
求む:ボールが1秒動いた後の位置!
解決策:
水平方向の変位:
既知:
速度の水平成分 (v x ) = 10 m/s
時間間隔(t)=1秒
求む:物体の位置
解決策:
10メートル/秒とは、物体が1秒間に10メートル移動することを意味します。1秒間移動した後の変位は10メートルです。したがって、水平方向の変位は10メートルです。
垂直変位:
自由落下運動として計算されます。
既知:
時間間隔(t)=1秒
重力加速度 (g) = 10 m/ s²
求む: 1秒間移動した後の高さ(h)
解決策:
h = 1/2 gt 2 = 1/2 (10)(1 2 ) = (5)(1) = 5メートル。
1秒後、物体は5メートル落下します。地上からの高さは10メートル-5メートル=5メートルです。
物体が1秒間移動した後の位置:
水平方向(x)における物体の位置= 10メートル
物体の垂直方向(y)における位置=5メートル
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