高校物理「物体の運動」ｘ軸上での等加速度運動�@

高校物理「物体の運動」ｘ軸上での等加速度運動�@

◆問題
物体が、ｘ軸上で等加速度運動をしている。物体が原点を通過する時刻をｔ＝０とし、そのときの速度は１０ｍ／ｓであった。ｔ＝６．０ｓにおける速度は−２０ｍ／ｓだったという。

(1) 物体の加速度を求めよ。





◆解答解説

「ｔ＝０のとき１０ｍ／ｓ」つまり、初速度ｖ₀＝１０ですね。
さらに、「６．０ｓのときの速度は−２０ｍ／ｓ」だから、ｔ＝６．０のときｖ＝−２０です。

速度や時間が与えられているので、ｖ＝ｖ₀＋ａｔにこれらの値を代入して計算すればＯＫです。

−２０＝１０＋ａ×６．０
−６ａ＝３０
　　ａ＝−５

有効数字を２桁とすると、求める加速度は、−５．０ｍ／ｓ²となります！

ちなみに、速度や加速度がマイナスというのは、「向きが反対」を意味します。
今回はｘ軸上の運動で、最初は正の向きに運動していた物体がマイナスの加速度を受けて減速していき、ある点で移動の向きが反対になり、やがて出発点に戻り、そのままどんどんスピードアップしながら負の向きに進んでいくことになります。


次の問題→進行方向が変わるとき


◆関連項目
等加速度運動、初速度、加速度
物体の運動まとめ


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