放物運動の最終速度を決定する

1.蹴られたサッカーボールは、水平面に対して角度θ = 30 °で地面から離れ、初速度は14 m/sです。ボールが地面に衝突する直前の最終速度を計算してください。

既知:

角度 ( θ ) = 30 °

初速度(v o ) = 14 m/s

重力加速度(g) = 10 m/ s²

求む:ボールが地面に衝突する直前の最終速度

解決策:

放物運動の問題を解く - 最終速度の決定 1初速度の水平成分:

v ox = v o cos θ = (14 m/s)(cos 30 o ) = (14 m/s)(0.5 √ 3 ) = 7 √ 3 m/s

初速度の垂直成分:

v oy = v o sinθ = (14 m/s)(sin 30 o ) = (14 m/s)(0.5) = 7 m/s

鉛直方向の最終速度

上方向を正、下方向を負とします。

既知:

初速度 (v o ) = 7 m/s (上向きを正とする)

重力加速度 (g) = – 10 m/s² (負は下向き)

高さ(h)=0(物体が初期位置に戻る)

求めるもの:最終速度(v t )

解決策:

v t 2 = v o 2 + 2 gh = 7 2 + 2(-10)(0) = 49 – 0 = 49

v t = √49 = 7 m/s

水平方向の最終速度

水平方向の初速度は 7√3 m/s です。速度は一定なので、終速度は初速度と同じになります。

物体が地面に衝突する直前の最終速度

放物運動の問題を解く - 最終速度の決定 2

2.高さ 5 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 10 m/s です。物体が地面に衝突する直前の最終速度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度

初期高さ (h o ) = 5メートル

初速度 (v o ) = 10 m/s

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

求む:最終速度

解決策:

初速度の水平成分:

v ox = v o cos θ = (10 m/s)(cos 30 o ) = (10 m/s)(0.5 √ 3 ) = 5 √ 3 m/s

初速度の垂直成分:

v oy = v o sinθ = (10 m/s)(sin 30 o ) = (10 m/s)(0.5) = 5 m/s

鉛直方向の最終速度

既知:

初速度 (v o ) = 5 m/s (上向きを正とする)

重力加速度(g) = – 10 m/s² (負は下向き)

高さ (h) = -5 m (地面が初期高さより下にあるため、負の値になります)

求めるもの:最終速度(v t)

解決策:

v t 2 = v o 2 + 2 gh = 5 2 + 2(-10)(-5) = 25 + 100 = 125

v t = √125 m/s

水平方向の最終速度

水平方向の最終速度は5√3 m/sです。

最終速度

放物運動の問題を解く - 最終速度の決定 3

3.高さ12メートルの建物から、初速度v₀ = 8 m/sで小さなボールが水平方向に投げ出されます。ボールが地面に衝突する直前の最終速度を計算してください。重力加速度は10 m/s²です。

既知:

高さ (h) = 12 メートル

初速度 (v o ) = 8 m/s

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

求めるもの:最終速度(v t)

解決策:

放物運動の問題を解く - 最終速度の決定 4初速度の水平成分:

v ox = v o = 8 m/s

初速度の垂直成分:

v oy = 0 m/s

鉛直方向の最終速度

式を用いて計算 自由落下運動.

既知:

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

高さ(h) = 12 m

求めるもの:最終速度(v t )

解決策:

v t 2 = 2 gh = 2(10)(12) = 240

v t = √240 m/s

水平方向の最終速度

水平方向の初速度は8m/sです。速度は一定なので、初速度と終速度は等しくなります。したがって、水平方向の終速度は8m/sです。

最終速度

放物運動の問題を解く - 最終速度の決定 5

[wpdm_package id = '534']

[wpdm_package id = '536']

  1. 初速度を水平成分と垂直成分に分解する
  2. 水平方向の変位を決定する
  3. 最大高さを決定する
  4. 時間間隔を決定する
  5. 物体の位置を特定する
  6. 最終速度を決定する

コメント