等加速度直線運動の公式に x=v0t+1/2at^2 がありますが、v0tってどうして必要なんですか? グラフで考えて面積が進んだ距離なんだよ、と言われたらそりゃそうだと理解できるのですが……。 v0tっていうのは、初速度v0で加速度aの等加速度直線運動のt秒間に進んだ距離をあらわすと思いますが、加速した時の進んだ距離を考えるんだから、初速度で考えて何の意味があるのか、そしてなぜそれを足すのか分かりません。 どなたか教えてください。 高速道路、車、 AB間を等加速度で、30m/s まで加速 BC間は等速、 CD間で ブレーキ 止まるまで 何秒?? BC間の速度がどれくらいかによって、、CD間の答えは変わってくる。 BCの速度が、CDにとっての初速v0。 関係ないとは言えない! 等 加速度 直線 運動 公式サ. ありがとうございます。なんとなくわかりました! ですが、CD間のところの計算で、 30(m/s)×120(s)をすると、 初速度×CD間で等加速度直線運動運動をした時間 となって距離が出てくるのではないかと思うのですが、30(m/s)×120(s)は一体何の数を表しているのですか? その他の回答(2件) 横軸が時間、縦軸が速さのグラフで考えます。 1)初速度がない場合、等加速度直線運動のグラフは、 原点を通る直線(比例のグラフ)になります。 そのグラフと横軸で囲まれた三角形の面積が、進んだ距離。 2)初速度がある場合、等加速度直線運動のグラフは、 初速度があるんだから原点は通らず、 y切片(y軸と交わるところ)が正である直線、 例えばy=x+3とかの形の直線になります。 そのグラフと横軸で囲まれた台形の面積が、進んだ距離。 1)と2)だと、面積は違いますよね。 2)の方が面積が大きくて、どれだけ大きいかというと、 台形なんだから、三角形の下に長方形がくっついているわけで、 その長方形の面積分、大きいですよね。 その長方形の面積は、 縦が初めの速さV0(y切片の値)で、横が時間tだから、 長方形の面積=V0t ですよね。 だから、V0tを足す必要があるんです。 これ以上やさしくは説明できませんが、これで分かります? ありがとうございます。 下の写真のcd間の進んだ距離を考える時、なぜ初速度が必要なのでしょうか? 別解で考えています。 これは積分の結果と考えるのが一番良いのですが、解釈の方法としては x=v₀t という運動に加速の効果(1/2)at²を加えたものと考えればよいです。 最初の速度が速ければ速いほど同じ加速度でも移動距離は大きいということです。 ちゃんとした方法を使うと、 d²x/dt²=a 両辺を積分して dx/dt=v₀+at さらに両辺を積分して x=x₀+v₀t+(1/2)at² となります。
6mのところから,小球を水平に14. 7m/sで投げた。重力加速度の大きさを9. 8m/s 2 として,次の各問に答えなさい。 (1)小球が地面に達するのに何秒かかるか。 (2)小球が地面に達したとき,小球を投げた場所から何m先まで進んでいるか。 (3)小球が地面に達したときの小球の速さを求めよ。 解答 水平投射や斜方投射の問題を解くときは,水平方向と鉛直方向を分けて考えます。 水平投射は,水平方向が等速直線運動,鉛直方向が自由落下です。 (1) 小球が地面に落ちるまでの時間を考えればよいので,鉛直方向を考えます。 鉛直方向は自由落下なので,19. 6mの高さから小球を自由落下させる問題と同じです。 $$\begin{eqnarray}x&=&v_0t+\frac{1}{2}at^2\\ 19. 6&=&0+\frac{1}{2}×9. 8×t^2\\ t^2&=&4\\ t&=&2\end{eqnarray}$$ ∴2秒 (2) (1)より, 小球が地面に達するのに2秒 かかることが分かっているので, 小球は2秒間進んだ ことになります。 水平方向は等速直線運動なので,単純に,速さ×時間が進んだ距離です。 $$x=14. 7×2\\ x=29. 4$$ ∴29. 4m (3) 地面に達したときの速さとは,水平方向でも鉛直方向でもなく,斜め方向の速さのこと を指しています。 斜め方向の速さを求めるためには,地面に達したときの水平方向と鉛直方向の速さを求め, 三平方の定理 等を使えばよいです。 水平方向は等速直線運動なので,速さは14. 7m/sのままです。 鉛直方向は自由落下なので,t=2秒を使って $$v=v_0+at\\ v=0+9. 8×2\\ v=19. 6$$ と求めます。 あとは,14. 7と19. 加速度とは 物理基礎をわかりやすく簡単に解説｜ぷち教養主義. 6を用いて三平方の定理を使えばよいのですが,14. 6はそれぞれ4. 9×3と4. 9×4であり, 3:4:5の三角形である ことが分かるので, $$4. 9×5=24. 5$$ ∴24.
工業力学 機械工学 2021年2月9日 この章は等加速度直線運動の3公式をよく使うので最初に記述しておきます。 $$v = v_{0} + at…①$$ $$v^2 - v_{0}^2 = 2ax…②$$ $$x = v_{0}t + \frac{1}{2}at^2…③$$ 4. 1 (a)$$10[m/s] = \frac{10*3600}{1000} = 36[km/h]$$ (b) $$200[km/h] = \frac{200*1000}{3600} = 55. 6[m/s]$$ (c)$$20[rpm] = \frac{20*2π}{60} = 2. 1[rad/s]$$ (d) $$5[m/s^2] = \frac{5}{1000}(3600)^2 = 64800[km/h^2]$$ 4. 2 変位を時間tで微分すると速度、さらに微分すると加速度になる。 それぞれにt = 3[s]を代入すると答えがでる。 4. 3 さきほどの問題を逆に考えて、速度を時間tで積分すると変位になる。 これにt = 5[s]を代入する。 $$ \ int_ {} ^ {} {v} dt = \frac{5}{2}t^2 + 10t = 112. 5[m] $$ 4. 4 まず単位を換算する。 $$50[km/h] = \frac{50*1000}{3000} = 13. 88… = 13. 9[m/s]$$ 等加速度であるから自動車の加速度は$$a = \frac{13. 9}{10} = 1. 物理教育研究会. 39[m/s^2]$$進んだ距離は公式③より$$x = v_{0}t + \frac{1}{2}at^2$$初速度は0であるから$$x = \frac{1}{2}1. 39*10^2 = 69. 4[m]$$ 4. 5 公式②より$$v^2 - v_{0}^2 = 2ax$$$$1600 - 100 = 400a$$$$a = 3. 75[m/s^2]$$ 4. 6 v-t線図の面積の部分が進んだ距離であるから $$\frac{30*15}{2} + 10*30*60 + \frac{12*30}{2} = 225 + 18000 + 180 = 18405[m]$$ 4. 7 初速度は0であるから公式③より$$t = \sqrt{\frac{20}{g}} = 1. 428… = 1.
この記事で学べる内容 ・ 加速度とは何か ・ 加速度の公式の導出と,問題の解き方 ・ 加速度のグラフの考え方 物理基礎を習う前までは,物体の運動を等速直線運動として扱うことが普通でした。 しかし, 物体の運動は早くなったり遅くなったりするのが普通 です。 物理では,物体が速くなることを「加速」と言います。 今回は,物体が速くなる運動(加速運動)について,可能な限り わかりやすく簡単に解説 を行いたいと思います。 加速度とは 加速度 a[m/s 2 ] 単位時間あたりの速度変化。つまり, 1秒でどれくらい速く(遅く)なったか。 記号は「a」,単位は[m/s 2] 加速度とは 「単位時間あたりの速度変化」 のことであり,aという記号を使います。 単位は[m/s 2 ](メートル毎秒毎秒)です。 加速度を簡単に説明すると, 1秒でどれくらい速くなったか ,という意味です。 なお,遅くなることは減速と言わず,負の加速(加速度がマイナス)と言います。 例えば,2秒毎に速さが3m/sずつ速くなっている人がいたとします。 加速度とは「1秒でどれくらい速くなった」のことを言うため, この人の加速度はa=1. 5m/s 2 となります。 どのように計算したかと言うと, $$3÷2=1. 5$$ というふうに計算しています。 1秒あたり ,どれくらい 速度が変化したか ,なので,速度を時間で割っているということですね。(分数よりも少数で表すことが多いです。分数が間違いというわけではありません。) ちなみに,速度[m/s]を時間[s]で割っているため, $$m/s÷s=m/s^2$$ という単位になっています。 m/sの「 / 」の部分は分数のように考えることができるので, $$\frac{m}{s}÷s=\frac{m}{s^2} $$ と考えることができます。 このとき, この図のように,運動の一部だけを見て $$9÷4=…$$ のように計算してはいけません。 運動のある 2つの部分を見比べ て, 「2秒で3m/s速くなった!」ということを確認しなければならない のです。 加速度aを求める計算式は $$a=\frac{9-6}{4-2}\\ =\frac{3}{2}\\ =1.
目的 「鉛直投げ上げ運動」について 「等加速度直線運動」の公式がどのように適用されるか考える スライド 参照 学研プラス 秘伝の物理講義[力学・波動] 啓林館 ステップアップノート物理基礎 鉛直投げ上げ運動 にゅーとん 「自由落下」「鉛直投げ下ろし」と同様に 等加速度直線運動の3つの公式が どう変化するか考えるで! その次に投げ上げ運動の v−tグラフについて見ていくで〜 適用される3つの公式 鉛直上向きに初速度v 0 で物体を打ち上げる運動 「自由落下」「鉛直投げ下ろし」と異なり 鉛直上向きが正の向き となる よって「a→ーg」となり 以下のように変形できる 鉛直投げ上げ運動のグラフ 投げ上げのグラフの形は 一回は目にしておくんやで! 等 加速度 直線 運動 公益先. 加速度は「ーg」となるので「負の傾き」になる v−t図での最高点までの距離は時刻「t 1 」までの面積 x−t図での最高点は放物線の頂点 グラフの時刻「t 1 」を経過すると物体は下向きに落下 時刻「t 2 」で投げ上げた位置に戻る 時刻「t 2 」での速さは初速度の大きさと等しい 落体の運動の「正の向き」は 「初速度の向き」に合わせると わかりやすいねん 別にどっちでもええねんけどな! ちなみに「投げ上げ」を「下向きを正」で 考えると 「a=g」「v 0 →ーv 0 」 になるんやな 理解できる子はすごいで〜 自身を持とう!! まとめ 鉛直投げ上げ 初速度v 0 で投げ上げる運動 上向きを正にとるので「a=ーg」として 等加速度直線運動の公式を変形する 投げ上げのグラフ 加速度は「ーg」となるので「負の傾き」になる v−t図での最高点までの距離は時刻「t 1 」までの面積 x−t図での最高点は放物線の頂点 グラフの時刻「t 1 」を経過すると物体は下向きに落下 時刻「t 2 」で投げ上げた位置に戻る 時刻「t 2 」での速さは初速度の大きさと等しい
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