一定速度での運動 – 問題と解決策

直線運動における定常速度に関する問題解決例

1. 車が一定の速度 10 m/s で走行している。10秒後と 60 秒後の距離を求めよ。

解決策

一定速度10メートル/秒とは、車が1秒間に10メートル進むことを意味します。

2秒後、車は20メートル進み、

5秒後、車は50メートル進み、

10秒後、車は100メートル進み、

60秒後、車は600メートル走行する。

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2. 車が直線道路を時速72kmの一定速度で走行しています。2分後と5分後の車の走行距離を求めなさい。

解決策

72 km/h = (72)(1000メートル) / 3600秒 = 72,000 / 3600秒 = 20メートル/秒。

毎秒20メートルの一定速度とは、車が1秒間に20メートル進むことを意味する。

120秒または2分後、車は20メートル×120=2400メートル移動します。

300秒後、つまり5分後には、車は20メートル×300=6000メートル進みます。

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3. 物体が直線道路を100メートル50秒で移動します。物体の速度を求めなさい。

解決策

100メートル / 50秒 = 10メートル / 5秒 = 2メートル/秒。

4. 下の図に従って速度を求めます。

等速運動 – 問題と解決策 1解決策

速度=距離/経過時間

速度 = 2メートル / 1秒 = 4メートル / 2秒 = 6メートル / 3秒 = 8メートル / 4秒 = 2メートル/秒。

5.車Aと車Bは平行な線路を互いに接近しています。2台の車間の距離が100メートルのとき、車Aは10m/sの一定速度で、車Bは40m/sの一定速度で移動します。(a) 車Aが車Bを追い越すまでの距離、(b) 車Bが車Aを追い越すまでの時間間隔を求めなさい。

解決策

等速運動 – 問題と解決策 2車Aは毎秒10メートルの一定速度で走行します。つまり、車Aは1秒間に10メートル進みます。2秒後、車Aは20メートル進みます。

車Bは毎秒40メートルの一定速度で走行します。つまり、車Bは1秒間に40メートル進みます。2秒後には、車Bは80メートル進みます。

20メートル+80メートル=100メートル。

(a)車Aが車Bを追い越すまでの距離は20メートルです。車Bが車Aを追い越すまでの距離は80メートルです。

(b)車Bが車Aを追い越すまでの時間間隔は2秒です。車Aが車Bを追い越すまでの時間間隔は2秒です。

5.車の速度計が108 km/hを示している場合、車が1分間に走行する距離を求めなさい。

解決策:

スピードメーターは速度を測るための計器です。車の速度は時速108キロです。
108 km / h = (108) (1000 メートル) / 3600 秒 = 30 メートル / 秒。

1分= 60秒

車の速度が30メートル/秒ということは、車が1秒間に30メートル進むことを意味します。

1秒後、車は1×30メートル=30メートル移動します。

2秒後、車は2×30メートル=60メートル移動します。

60秒後、車は60×30メートル=1800メートル移動します。

6.トムはアンドリューに向かってボールをまっすぐ投げます。トムとアンドリューは10.08メートル離れています。ボールは水平方向に投げられ、20 m/ sの速度で移動します(重力は無視します)。アンドリューはボールが投げられてから4.00 x 10⁻³秒後にボールを打ちます。打者が5.00 m/sの一定速度で移動する場合、打者がボールを打つまでに何メートル移動する必要がありますか?

既知:

トムとアンドリューの間の距離 = 10.08メートル

ボールの速度 (v) = 20 m/s

時間間隔 (t) = 4 × 10⁻³秒= 0.004 秒


打者の速度 (v) = 5 m/s


募集: ボールが一定の距離まで移動した後、打者がボールを打ちます。

解決策:

ボールの飛距離:

s 1 = vt = (20) (0.004) = 0.08メートル

打者の飛距離:

s 2 = vt = 5 t

ボールの飛距離+打者の飛距離=トムとアンドリューの間の距離。

0.08 + 5t = 10.08

5 t = 10.08 – 0.08

5トン=10

t = 10 / 5

t=2秒


打者の飛距離:

s 2 = vt = 5 t = (5) (2) = 10メートル

7. 猟師が車で鹿を追いかけています。車は時速72kmで走行し、鹿は時速64.8kmで走っています。車と鹿の距離が2012メートルになったとき、猟師は散弾銃を発砲しました。銃から発射された弾丸の速度は200m/sです。鹿が撃たれるまでの時間間隔を求めなさい。

A. 0.5秒

B. 1秒

C. 1.25秒

D. 1.5秒

既知:

車の速度 (v b ) = 72 km/h = (72)(1000 m) / 3600 s = 20 m/s

鹿の速度 (v r ) = 64.8 km/h = (64.8)(1000 m) / 3600 s = 64800 m / 3600 s = 18 m/s

弾丸が発射されたとき、車と鹿の間の距離(秒)=202メートル

発射速度 (v p ) = 20 m/s + 200 m/s = 220 m/s

ハンターが秒速20メートルで走行する車に乗っている場合、銃弾の速度に車の速度も加算されるため、銃弾の速度は考慮されない。

求む:鹿が撃たれた時間間隔を特定する

解決策:

一定の速度で移動する車や鹿を想像してみてください。

式:v = s / t または s = vt

v = 速度、s = 距離、t = 時間間隔

距離 = 202 + X r = 202 + v r t = 202 + 18 t

距離 = Y p = v p t = 220 t

鹿が移動した距離=弾丸が移動した距離

202 + 18 t = 220 t

202 = 220 t – 18 t

202 = 202 t

t = 202 / 202

t = 1秒

正解はBです。

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