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物理 高校生

⑷のx-tグラフを書く問題なのですが、 解答のグラフの位置が【−30】になる理由がわかりません。 【至急】お願いします。

18.等加速度直線運動 (1)-5.0m/s' (2) 2.0s (3) 10m (4) 解説を参照 指針 (1)等加速度直線運動の公式 v=のtatから, 加速度aを求 める。(2) (3) 速度の向きが変わるのは, ひ=0 となるときである。その ときの時刻tはv=v,+at, 位置xはぴーパ=2ax から求める。 (4)速度いと時刻tとの関係,位置xと時刻tとの関係をそれぞれ式で 表し,vーtグラフ, x-tグラフを描く。 解説)(1) 加速度を a[m/s°]として, 等加速度直線運動の公式 ひ=Votat に, ひ=-20m/s, vo=10m/s, t=6.0sを代入すると, -20=10+a×6.0 解答 ○時刻t, 速度ひが与え られているので, 0=Votatを用いる。 a=-5.0m/s° 0.0-0.01 (2)では速度 の値を もとに,時刻tを求める 必要があるので, ひ=Vo+at を用いる。 (3)では時刻tの値がわ かっているので (2) 速度の向きが変わるのは, ひ=0になるときである。v=vo+at に リ=0m/s, vo=10m/s, a=-5.0m/s° を代入すると, 0=10-5.0×t t=2.0s (3) v2-v=2axに, v=0m/s, vo=10m/s, a=-5.0m/s?を代入す ると, 0°-10°=2×(一5.0)×x x=10m (4) 時刻 [s]における速度[m/s]は, ひ=vo+at に, vo=10m/s, a=-5.0m/s? を代入して, リーtグラフは, ひ軸(縦軸)の切片が10m/s, 傾きが-5.0m/s°の右 下がりの直線となる(図1)。 リ=10-5.0t x=Vot+ Gat からも求 められる。 1 時刻 [s]における位置x[m]は, x=vot+;at? に v0, aの数値を リーtグラフは傾きが 加速度に等しい直線とな る。 0.0 0..0-0r xは,tの二次関数と なる。式ののように, t 代入して、 x=10t+;×(-5.0)×t=10t-2.5t=-2.5(t2-4t) お==2.5(t-2)?+10 …① x-tグラフは, (2s,10m)を頂点とする上に凸の放物線となる(図2)。 の2乗の項と定数の項に 式を変形することを平方 完成という。このように 変形すると,グラフの特 徴を把握しやすくなる。 一般に、xとtとの関係 式が、x=p(t-q)+r と示されるとき, x-t グラフは(q. r)を頂点 とする放物線となる。 こ のとき,p>0であれば下 に凸、p<0であれば上 x[m]} o[m/s]↑ 10 10 時刻 時刻 0 0 2 6 t[s] 2 4 6 t[s) 4 - 20 -30 図2 図1 に凸となる。 速度

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物理 高校生

高2物理基礎 下の2問解き方教えてください! もし良ければ上も詳しく教えていただけると嬉しいです よろしくお願いします🙇‍♀️

例題 A 電車から見た雨滴の速度 Lか1風がなく,雨滴が鉛直下向きに降って いるとき,10m/s の速さで水平に走って いる電車の中から外を見たところ,図の ように、雨滴が鉛直方向に対して 60° の角 をなして前方から降ってくるように見え た。このとき,地上に対して雨滴が落下 する速さは何m/s か。 10 m/s 60° 電車と雨滴それぞれの速度を表すベクトルを始点を一致させて描き、 それらをもとに,電車に対する雨滴の相対速度を表すベクトルを作図する。 O 指針 10 電車の速度をひA,雨滴の速度をVBと する。電車に対する雨滴の相対速度 ひAB は,次式で表される。 UAB=-。 よって,UA, UB, UAB の関係は,右の 図のように表される。電車の速さ,すな わち ひの大きさ ひaは 10 m/s であるか ひA。 60 60° VAB VB VA tan60° UB VA ら,雨滴が落下する速さ vB は, tan 60°= より、 VB VA 10m/s_10/3 m/s VB tan 60° V3 =5.8m/s 3 北風(北から南に吹く風)の中を, Aさんが自転車で西向きに5.0m/s 類題 で走ったところ,風がちょうど北西から吹いているように感じた。地面に 対する風の速さは何m/s か。また, Aさんに対する風の速さは何 m/sか。 A 5.0m/s, 7.1 m/s 今からん 船Aは北向きに 10m/s の速さで進み, 船Bは西向きに10m/s の速さで進んでい る。船Aから見た船Bは, どちら向きに何 m/s の速さで進んでいるように見えるか。 南西向きに14m/s 類題 B 10m/s 10m/s B 0鉛直下向きは、重力がはたらく向きである。 @tan などの三角比については, p.246 を参照。 第1 章

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