物理
高校生

4(3)を教えてください

物理基礎 物体の運動

回答

【解答例】4.
(3) (2)より、速度が6.0 m/sとなるのは、x = 7.2 m。
x = 7.2 mをx = 0 mとして新たに原点をとりなおす。ただし左向きを正の向きとする。
このとき運動は、初速度v0 = -6.0 m/s、x = -1.2 mでv = 0となる。
ニュートンの運動方程式より、
ma = F
a = F/m = F/4.0 ...[1]
また等加速度直線運動の公式より、
v^2 - v0^2 = 2ax ...[2]
[1],[2]より、
0 - (-6.0)^2 = 2 * (F/4.0) * (-1.2)
∴ F = 60 [N]
※右向きに運動する物体を左側の位置で静止させるためには力を左向きに加えなければならない。
軸を左向きとしてとったため、F > 0 で題意を満たしている。(符号付きで成立)

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