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Physics Senior High

至急お願いします! 解説でよく分からない部分があるのですが、 (3)斜面を表す式はどうしてこうなるのですか? (4)右に書いてあることの意味が分かりません 図用いたり、さらに詳しくしたりして教えてほしいです🙏

第2章落体の運動 のここがポイント 水平方向に飛び出した小球は, 水平方向には等速直線運動, 鉛直方向には自由落下をする。 小球の軌道の式は時刻 のx座標とy座標を表す2式から時刻を消去して求める。 斜面の傾斜角が45° なので, 落下地点のx, y座標 x1, yの間に ハ=ーx の関係がある。 (1) 原点0から飛び出した後,小球は水平方向に等連直線運動をするから, 等速直線運動の式「x=ut」 より時刻 [s] における小球のx座標は x= Uot [m) (2) 鉛直方向には小球は自由落下をするから, 時刻t [s] における小球のy 軸方向の速度yは自由落下の式 「か=gt」 より, 向きに注意して" =-gt [m/s)] 1 y軸が鉛直上向きなの Uッく0, y<0 であることに 意すること。 (3) 時刻+[s) における小球のy座標は自由落下の式「y=→gl"」より yーーor (m" =- 小球の軌道の式は, ①式と②式から時刻tを消去すればよい。①式より x t= Do これを②式に代入して y=- g 2v0° よって,軌道の式は y=ーx 2v? (4) 落下地点のx, y座標をそれぞれ x, yn とすると リ=ーx g 20 2 斜面を表す直線の式は ソミーx である。 また,斜面の傾斜角が45°なので, yハ=ーx」 の関係がある。よって g ーズ=ー 20。 2v。 したがって x」=" g のここがポイント 投げた位置を原点として, 水平方向にx軸を, 鉛直方向下向きにy軸をとる。 小球の運動は、 水平方 向には,初速度の水平成分 Do COs 30°の等速直線運動, 鉛直方向には, 初速度の鉛直成分 vo sin30° の針 直投げ下ろし運動となる。 各方向ごとに速度の式, 変位の式を立ててみる。 初速度のx, y成分は 0 Vox '30° ¥3 Dox= U0COS 30°= 3 2 Doy Do Dox 30° Uoy 1 1 Voy= VoSin 30°3D 2 2 Uo (1) y軸方向には初速度 toy の鉛直 投げ下ろし運動をする。 sin30°=- 水面 h V3 cOs 30°= 2 「y=unt+5gr」より カー 2 別解 2次方程式F の公式より h=

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Physics Senior High

至急お願いします! (3)の水平到達距離を求める問題で、この式だとどうして答えがこんなにも違ってくるのですか?

(3切体が地上日の高さから自由詩 地表面からの物体の高さhを縦 (4) 物体の落下距離yを横軸に、 そ 36,37,38,39 基本例題9 斜方投射 地上から水平より 30° 上向きに, 初速度 20m/s で小球を投げ上げた。重力加速 度の大きさを9.8m/s° とする。 (1)最高点に達するまでの時間 [s] を求めよ。 (2) 最高点の高さん [m] と, 投げた点から最高点までの水平距離 x,[m] を求めよ。 (3) 再び地上にもどるまでの時間な[s] と,水平到達距離 x2 [m] を求めよ。 0 指針 投げた点から水平(x) 方向に等速直線運動,鉛直上(y)向きに加速度 -g の等加速度運新 をする。最高点(v,=0 の点)を境に上りと下りが対称になることに注目する。 (1)「ひ=o-gt」 をy成分について立 てると,最高点では ひy=0 より 0=20sin30°ー9.8×カ 右=1.02…=1.0s (2)「ーぴ=ー2gy」 より 02-(20sin30°)?=-2×9.8×h 26.鉛直投げ下ろし●高さ 下向きに投げ下ろした。 小球が 速さを求めよ。重力加速度の大 最高点 (Dッ=0) 20m/s 20sin 30% 「30° 27.鉛直投げ下ろし● 5.0 る気球から、静かに小球を落 が地面に衝突する速さ»(m/s よ。重力加速度の大きさを9 0 20cos 30° X1 100 X2 h= 2×9.8 =5.1m X」=20cos 30°× t」 =10×1.73×1.02=17.6…=18m (3) 対称性よりtz=2t=2.0s X2=2x=2×17.6=35m x方向には等速直線運動をするから 「x=ut」より 28.鉛直投げ上げ● 時 投げ上げられた小球が最高 る時刻な,そのときの速度 きさをgとして求めよ。 POINT 水平投射- → 水平方向:等速直線運動 + 鉛直方向:自由落下 ナ 斜方投射 水平方向:等速直線運動 + 鉛直方向:鉛直投射

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Physics Senior High

(1)の問題で、x成分を求める際は三角比で求めているのに、y成分を求める際に-gtをしている理由を教えて頂きたいです🙇‍♀️

す 丸小 基本例題7 斜方投射 物理 基本問題 41,42 水平な地面から, 水平とのなす角が30°の向きに, 速 さ 40m/s で小球を打ち上げた。図のようにx軸,y 軸をとり,重力加速度の大きさを9.8m/s° として、次 の各問に答えよ。 (1) 打ち上げてから0.20s後の速度のx成分, y成分と, 位置のx座標, y座標を求めよ。 (2) 打ち上げてから最高点に達するまでの時間を求めよ。 m (3)地面に達したときの水平到達距離を求めよ。 y 40m/s 30° 地面 x 省由自攻商 m 気球から(J用かの 小球は,x方向には速さ40cos 30° m/s の等速直線運動をし,y方向には初速度 40 sin 30°m/s の鉛直投げ上げと同じ運動をする。 最高点に達したとき, 小球の速度の鉛直成分は0 であり,打ち上げてから地面に達するまでの時間 は,最高点に達するまでの時間の2倍となる。 (1) 速度のx成分,y成分は, V3 指針 位置のx座標,y座標は, x=Uxt=34.6×0.20=6.92m 6.9m y= 0osin0·t-- gt? 2 =40sin30°×0.20--×9.8×0.20° 2 3.8m =3.80m (2) 求める時間は, v,=0 となるときであり, Uッ= Vo Sin0-gtから, 0=40sin30°-9.8×t (3) 水平方向には等速直線運動をし,地面に達 するまでに(2)で求めた時間の2倍かかるので, らx=0.t=34.6×(2.04×2) =141m 解説 0ェ=40 cos30°==40× -=20/3 2 t=2.04s 2.0s =20×1.73=34.6m/s ッ=o sin0-gt=40 sin30°-9.8×0.20 35m/s ×ー-1.96=18.0m/s 1 18m/s 1.4×10°m

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