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Physics Senior High

(2)の②で流れと垂直の向きから上流側に30°の向きに先端を向けるのが答えなのですがなぜ30°になるのか教えてください😭

流れの速さが3.0m/sの川を、静水時での速さが 6.0m/sのボートで移動する。 AB間の距離と川幅はい ずれも90m とする。 (1) 以下の場合について, ボートの速さ及び到達時間 をそれぞれ求めよ。 90m 3.0m/s 90m- 1 流れと同じ向きにAからBへ向かう。 (2) 流れと逆向きにBからAへ向かう。 (2) 以下の場合について, ボートの速さ及び到達時間をそれぞれ求めよ。 ②につい ては,ボートの先端をどの方向に向ければよいかも答えよ。 Aから流れと垂直の向きにこぎ出して対岸へ向かう。 Aからこぎ出して, 対岸のCへ向かう。 2つのベクトルを合成することにより, 合成速度を求める。 ボートの進む向きを正とする。 同じ向きのベクトルの合成なので,右図より 6.0m/s 3.0m/s ひ1 = 6.0 +3.0 = 9.0m/s VI 90 到達時間は、 = = 10s 9.0 3.0m/s 逆向きのベクトルの合成なので、右図より, v2 = 6.0+ (-3.0) = 3.0m/s 90 = 30s 到達時間は, t2 = 13.0 _2) ① 垂直となるベクトルの合成なので、 右図より, 考え方 24 ? [解説 (1) ① v3=√6.02+3.0°= 3.0√5=3.0×2.24 = 6.72 ≒ 6.7m/s ボートの速度の岸に垂直な成分は 6.0m/s なので, 90 到達時間は, ts= = 15s 6.0 別解 実際に船が進む距離をxとすると,右図の三角形の相 似より, x:90=3√5:6 よって, x=45√5m 45/5 -=15s この距離をv=3√5m/sで進むので、 t= ② 右図より流れと垂直の向きから上流側に30°の向きへ先 3√5 端を向ける必要がある。 また, 合成速度 24 と到達時間は, √3 = 3.0/3 v4=6.0 cos30°= 6.0 x - 2 = = 3.0×1.73 = 5.19 ≒ 5.2m/s 90 = 10/√3= 10×1.73 = 17.3 ≒ 17 s 3.0/3 3:2 204 = 6.0√3 com/s t4 B 6.0m/s V₂ 6.0 m/s x 201 90 m 3.0m/s V3 6.0 m/s 3√5 m/s 23.0m/s 6 m/s 30 ° V₁

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Physics Senior High

(1)は4:2=60:xの比で求めても正解ですか?

KOKUYO IOOSE-LEAF ノーB36日 226日TN 6 1章 カ学 基本 基本例題1 平面運動の速度の合成 (1) 船首を流れに直角に向けて渡度るとき,出発点の真向か いから何m下流に到着するか。 2.0m/s (2) 流れに垂直に渡るには、船首をどちらに向けるとよいか。 また,このとき,川を渡るのにかかる時間は何sか。 (2) 船首を図2のような 向きに向ければ,合成速 度が岸に垂直な向きとな る。船首を上流に30° の 向きにすればよい。この とき,合成速度の大きさ v[m/s)は, a ひ=4.0×cos30°=4.0× 指針 (1) 船の運動は,川の流れに垂直 な方向と平行な方向に分けて考える。 4.0m/s (2) 静水中の船の速度と流れの速度を合成した 速度が,川の流れに垂直になればよい。 解説 m/s である(図1 )。したがって,対岸に着くま (1) 岸に垂直な船の速度成分は4.0 図2 60 での時間ち[s)は, t;= =15s V3 4.0 また,岸に平行な速度成 分は2.0m/s である。船 は,ち[s]間,流れの向き 4.0m/s に流されるので,下流に 流される距離をx [m]と すると, 2 求める時間t[s]は, 合成 速度 60 9ai te= 2/3 =10/3 =10×1.73: Q 2.0m/s 【Point 平面運動は, 直交する 速度を分解し,各方向における直 て考えることができる。 x=2.0×15=30m 図1 基本例題2)斜方投射 水平な地面から,水平とのなす角が60°の向きに,速さ 20 m/s で小球を投げ上げた。重力加速度の大きさを9.8m/s? と 基本問 して,次の各間に答えよ。 (1) 投げ上げてから最高点に達するまでの時間を求めよ。 (2) 地面に達したときの水平到達距離を求め上 20m/s 60° I

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