等加速度直線運動の3本の式(8)

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答え合わせ(3問中 第3問)

<チャレンジ問題> 
 高速道路を北に向かって 20m/sで走行する自動車が、ブレーキをかけてから 50m進んで止まった。その間、自動車は等加速度直線運動をしたものとする。

<状況>


北向きを正の向きとして考える


(1) 自動車の加速度を求めよ。

 
速度が 0m/sとなるまでの変位 50m()が示されているので、等加速度の3本目の式を使います。

より、

  0−20= 2××50

  −400 = 100

 = −4.0 
(上の式の400,100は、それぞれ有効数字2ケタ)

 
答え 南向きに 4.0 m/s



(2) 自動車がブレーキをかけてから止まるまでの時間を求めよ。

 秒後の速度(=0)が示されているので、等加速度の1本目の式から求めます。

 式では、加速度=(−4.0)です。

  より

  0 = 20 +(−4.0)×
  

   
 答え 
5.0 秒



別解>
 秒間の変位(=50m)が示されているので、等加速度の2本目の式から求めることもできます。
 
ただし、2本目の式はの形を含みますので、 を求めることが少し難しくなります。



  50 = 20− 2.0

  25 = 10

 − 10+ 25 = 0


 この2次方程式を解きます

 (− 5.0 ) = 0

 よって、= 5.0

 答え 
5.0 秒


 やっぱり、1本目の式を使ったほうが簡単ですね。





等加速度直線運動の3本の式、簡単でしょ?

  
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