✨ ベストアンサー ✨
外から見た立場で立式するなら小球の変位はhにはなりません。
なぜならエレベーターも動いているからです。
外から見る立場でも大まかに２つ立場があります。
一つは二つの動きを別々にだしてそれを合わせるとh分になると考える
もう一つは相対運動を考察する方法です。
雰囲気で適当に考えるのでなくて慣れない時には座標軸を置きましょう
正方向を上に軸をとります。
小球の加速度は軸と逆向きで大きさgなので-gです。
リフトの加速度は上向きの加速度aとのことなので軸と同じ向きだからそのままaです。
相対運動を考えるならば基準となる方を設定します。
今回はリフトを基準とします。
リフトから見ると初め小球は上向きにhだけ前にいます。衝突時には上に0だけになります。
つまりh→0になります。
時間変化を考えるときには後-始め を考えるので
0-hとなり 変位は-hです。
相対運動を考える時に基準となる方を引くので
相対加速度は(小球の加速度)-(リフトの加速度)となり
-g-(a)=-(g+a)
つまり衝突するまでには
-h=1/2×[-(g+a)]×t^2
となります。
一例を出しましたが、軸を逆向きにしても、基準を小球にしても
同様の手順で機械的に答えが出ますので
頭の中で足すのかな？引くのかな？と考えるような事は全くありません。
気にするのは軸の向きと比べてどうなのかと
どちらが基準なのか
時間に前と後はどちらなのか
コレだけしか考えませんしそれで答えがでます。
コメントありがとうございます。
なるほど〜！！
とっても分かりやすかったです♪
コメント有難いです。
ありがとうございました。