Question

Ｊ

物理が苦手で全然分からないので分かる方教えてください😢

[知識]
45. 気球からの投げ上げ 鉛直上向きに速
さ2.8m/sで上昇する気球がある。 気球の
かごの上端Pから, 鉛直上向きに小球を投
げ上げたところ, 1.0s 後に上端Pと小球が2.8m/s
すれ違った。 重力加速度の大きさを9.8
かご
m/s2 として,次の各問に答えよ。
(1) 小球とすれ違ったときのかごの上端Pは, 小球を投げ上げた位置から何mの高さ
にあるか。
(2) 地面から見たとすると, 気球から投げ上げられた直後の小球の速度はいくらに見
えるか｡
(3) すれ違ったときの, 気球に対する小球の相対速度はいくらか。
思考 物理
46. 飛行船からの投射 図の
気球
P 小球
に飛
すれ違った位置
---小球を投げ上げた位置
(湘南工科大 改 )

A
45. 気球からの投げ上げ
解答 (1) 2.8m (2) 鉛直上向きに 7.7m/s
(3) 鉛直下向きに 4.9m/s
指針 1.0s 間で気球が上昇した距離は, 投げ上げた位置からすれ違っ
た位置までの高さに等しい(図)。 地面から見たとき、小球は,気球の上
昇する速度と、気球に対する小球の初速度を合成した速度で,投げ上げ
られたように見える。 (3) 気球に対する小球の相対速度,すなわち,気
球から見た小球の速度は、気球小球小気球として求められる。
【解説 (1) 気球は 1.0s 間,鉛直上向きに 2.8m/sの速さで等速直線
運動をしているので, 上昇距離x [m〕は, x=vt=2.8×1.0=2.8m
(2) 小球を投げ上げた位置を原点に,鉛直上向きを正とするy軸をとる。
小球は, t=1.0sのときにy=2.8mの位置で気球の上端Pとすれ違う
ので,地面から見た小球の初速度をvo 〔m/s] とすると,
2.8 = vo × 1.0- ×9.8×1.02 ひ。=7.7m/s
1
2
鉛直上向きに 7.7m/s
(3) 鉛直上向きを正として, 地面から見た小球の1.0s後の速度 小球は,
公式 「v=vo-gt」から、 小球 = 7.7-9.8×1.0=-2.1m/s
地面から見た気球の速度は, 気球 = 2.8m/s なので、 気球に対する小球
の相対速度 気球→小球
ひ気球→小球 V小球気球= 2.1-2.8-4.9m/s
鉛直下向きに 4.9m/s
y(m)
.P
No.
1.0 s
鉛直投げ上げの公式
「y=vot--gt2」を用い
ている｡
気球に対する小球の相
対速度は、地面に対する
小球 (相手)の速度から,
地面に対する気球(観測
者)の速度を引いたもの
である。