Process
(1) ①速さ1.0m/sは何km/hか。また,②54km/hは何m/sか。
(2) 距離80mを4.0sで進んだ自動車がある。平均の速さは何m/sか。また,何km/hか。
(3) 一定の速さ5.0m/sで直線上を走るとき,9.0s間に進む距離は何mか。
(4) 静水の場合に速さ5.0m/sで進む船が,速さ1.0m/sで流れる川を下流に向かって進んでいる。岸から見た船の速度はいくらか。
(5) 直線上を右向きに速さ1.0m/sで歩いているA君から,左向きに速さ5.0m/sで走っているB君を見たときの相対速度を求めよ。
(6) 直線上を右向きに速さ10m/sで進んでいた物体が,一定の加速度の運動を始めて,5.0s後に左向きに速さ20m/sとなった。この間の加速度を求めよ。
(7) 物体がx軸上を初速度1.0m/s,一定の加速度0.50m/s2で2.0s間運動すると,速度はいくらになるか。また,この間の変位はいくらか。
(8) 物体がx軸上を初速度1.0m/s,一定の加速度-0.50m/s2で6.0s間運動すると,速度はいくらになるか。また,この間の変位はいくらか。
(9) 物体がx軸上を初速度2.0m/s,一定の加速度0.50m/s2で運動して,その速度が3.0m/sとなった。この間の変位はいくらか。
Ans.
(1)
① 1km=1000m,1h=3600s とし,km/hの逆数,つまりh/kmを元の数にかければよいので,1.0×(3600/1000)=3.6km/h。
② 54km/h=54000m/h=54000÷60m/分=54000÷60÷60m/s=15m/s。
(2)
平均の速さ=移動距離÷時間=80÷4.0=20m/s。
20m/s=20×(3600/1000)=72km/h。
(3)
移動距離=速さ×時間=5.0×9.0=45m。
(4)
上流へ向かう向きを正とすると,速度の合成により
5.0+(-1.0)=4.0。よって,上流へ4.0m/s。
(5)
A君に対するB君の相対速度を求めればよいので,右向きを正とすると,
B君の速度-A君の速度=(-5.0)-(+1.0)=-6.0。よって,左向きに6.0m/s。
(6)
右向きを正とすると,
加速度=速度の変化÷経過時間={(-20)-(+10)}÷5.0=-6.0。
よって,左向きに6.0m/s2。
(7)
等加速度運動の公式
を用いると,速度=1.0+0.50×2.0=2.0m/s2。
このとき,等加速度運動の公式
を用いると,変位={(2.0)2-(1.0)2}÷(2×0.50)=3.0m。
(8)
等加速度運動の公式
を用いると,速度=1.0+(-0.50)×6.0=-2.0m/s。
このとき,等加速度運動の公式
を用いると,変位={(-2.0)2-(1.0)2}÷{2×(-0.50)}=-3.0m。
(9)
等加速度運動の公式
を用いると,変位=(3.02-2.02)÷(2×0.50)=5.0m。