発展問題
23, 平面運動の速度の合成■ 図のように, 速さ Vで一様
に流れる川幅Lのまっすぐな川を, 静水中を速さ2Vで
進む船が渡ろうとしている。 両岸は, 平行な直線であり,
出発点から,垂直に位置する対岸の点を0とする。 まず,
川岸に垂直な方向へ船首を向けて進んだときについて,
次の各問に答えよ。
川下
(1) 船が岸をはなれてから対岸に到達するまでの時間を求めよ。
(2) 船は破線のように進み, 点Pに到達した。 OP 間の距離を求めよ。
(3) 次に,点に到達するため, 川岸に垂直な方向に対して, 上流に角度の向きに船
首を向けて進んだ。 船が川を横切るのに要する時間を求めよ。 (20. 東北学院大改)
物理
14. 平面運動の相対速度 A君は, 南向きに速さ20m/sで進む電車の中に座っており,
Bさんは,線路に対して斜めに交差する道路を走る自動車に乗っている。 A君から見る
と, Bさんは, 東向きに速さ 15m/sで遠ざかっていくように見えた。 地面に対するBさ
んの速さを求めよ。
[物理
15. 平面運動の相対速度 水平な直線状のレールを, 速さ 5.0m/s
で走っている電車内の人が、地面に対して鉛直下向きに降る雨を
見る。 このとき, 雨滴は, 鉛直方向と30°の角をなして落下して
いるように見えた。 地面に対する雨滴の落下の速さを求めよ。
30°
思考
16. 運動の解析 表は、斜面に沿ってすべりおりる物体の連続写真から得られた, 位置
[cm] と時刻t[s] との関係を示したものである。 次の各問に答えよ。
(1) 物体の0.1sごとの変位4x[cm] 平均の速度v[cm/s] を計算し、表に記入せよ。
(2) 物体の速度v[cm/s] と時刻t [s] との関係を表すグラフを描け。
(3) 物体の加速度の大きさは何m/sか。 有効数字を2桁として求めよ。
時刻 位置
0.1s ごとの
変位 4x [cm]
平均の速度
[cm/s]
v (cm/s)+
t[s] x(cm)
80
0
1.2
60
0.1
4.2
40
0.2
9.1
20
16.1
t(s)
25.1
0
OOO
13
0.3
0.4
V₂
0.1 0.2 0.3 0.4
エネルギー
