高校物理「力学」車を停止させる力の大きさ

高校物理「力学」車を停止させる力の大きさ

◆問題

質量１０００ｋｇの車が、直線道路を速度２０ｍ／ｓで走行していた。この車がブレーキをかけて１０ｓかけて停止した。ブレーキをかけてから停止するまでの間は等加速度運動をしたとして、車を停止させた力の大きさを求めよ。


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◆解答解説

まず加速度を求めてみます。

・２０ｍ／ｓで走行していた自動車が１０ｓかけて停止した。(問題の条件)
・加速度は１ｓあたりの速度の変化量。(加速度の定義)

これらのことから、車の加速度は、

２０／１０＝２[ｍ／ｓ²]

ですね！
物体にはたらく力は、Ｆ＝ｍａで求められるので、

Ｆ＝１０００×２
　＝２０００

つまり、車を停止させた力は２０００Ｎで、向きはもちろん進行方向と反対方向ですね。

有効数字を２桁とすれば、解答は

進行方向と逆向きに２．０×１０³Ｎ

です！


◆関連項目
運動方程式
力〜エネルギー


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