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理科 中学生

物理の速度の合成の問題です。 ⑴はなぜ2vにならないのですか。 ⑵⑶もわかりません。 教えていただきたいです! よろしくお願いします!

問題 23 24 セミナー 区間のxtグラフは、頂点が (12.0s, 48m) の上に凸の放物線とな る。 以上から、図3と同じxtグラフを描くことができる。 23. 平面上の速度の合成 解答 L L L 距離: (3) √3 v √3 2 v (1) (2) 時間: 指針 地面で静止している人から見ると、静水における船の速度と水 流の速度を合成した速度で、船は水槽内を進む。 船の運動は、水流に垂 直な方向、平行な方向のそれぞれに分けて考え、各方向における速度成 分に注目する。 (3)では、合成速度が出発点から真向かいの点Pの向き となるように、速度ベクトルを作図する。 解説 (1) 静水における船の速度をV、 水流の速度をとすると、地面に対す ある船の合成速度は、 図1のように表 されるとのなす角度は30℃なの で、 1:2:√3 の直角三角形の辺の長さ の比から、 水流の速さと船の速さVと の関係は、 v: V=1:√3 したがって、 V=√3 v ① 合成 速度 1 各速度の間には、 アニ アの関係が成 り立つ。 30% √3 (2) v 図 1 (2) 壁面に垂直な方向の運動を考えると、 船は速さ V(=√3v)で等速 直線運動をする。 求める時間をとすると、 等速直線運動の公式 「x = vt」 に移動距離L、 速さ 3 を代入して、 平面運動は、互いに垂 直な2つの方向に速度を 分解し、各方向における 直線運動に分けて考える ことができる。 24. ク 解答 (1) (4) M 指針 物体 v-tグラフ 部分の面積 解説 (1) になる。 (2) v-t a = 点Bで 12 (3) A に物 の間に Bは 1-2 L=√3uxt t₁ = L √3 v に速さ、 時間 を代入して、 また、壁面に平行な方向の運動を考えると、 船は速さで等速直線運 動をする。 PQ間の距離をxとすると、 等速直線運動の公式 「x=vt」 L /3v GOP=√3 PQ となるの で、 OP =Lから、 (4) P PQ= L √3 としてもよい。 L L x=vx 3 v √3 (3) 地面に対する船の合成速度が、 壁面 に対して垂直な方向になればよい。 この ときの船の合成速度を とすると、静 水における船の速度 V 水流の速度 を用いては、 2 = ' + 7 と示され る。すなわち、各速度ベクトルの関係は、 図2のような直角三角形となる。 三平方 の定理を用いて、 合成速度の大きさひ を求めると、 合成 速度 2 L V V 図2 V 図2のように、速度べ クトルを表す矢印の長さ の比が、 速さの比となる。 を合成したもの であり、2が壁面 に対して垂直な向きにな るように矢印を描くと、 図2のベクトル図が得ら れる。 02=√2-02=√√√30)2-0=√20 したがって、船は真向かいの点に向かって、速さv=2vの等速直 線運動をする。 「x=vt」 から、 求める時間をとすると、 14 L=√20x12 L t₂= 2 v

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数学 中学生

(1)がY=840X-1680になる訳が分かりません💦 また、(2)は、(1)の式は使わないのでしょうか? また使うとしたらどのように使いますか?

5 同じ高校に通う早川さんと五島さ んは,右の図を見ながら, 通学に 使っている列車について話をしてい (m) 急行列車 Q 各駅停車 P V C駅.. 4200 3600 ます。 3000 2400 B 駅・・・ 2400 1800 1200 600 840 A 駅・・・ 4200 1 3 4 5 6 8 9(分) 早川 「五島さん, 何を見ているの。」 5分→4200 早川 「すると,急行列車QがB駅を通過するのが40秒くらい遅れると各駅停車Pの運行に遅 れが出ることになるね。」 早川 「急行列車Qは各駅停車PがB駅に停まっている2分の間に追い越すんだね。 このグラフ によると,急行列車Qは1分以上遅れてB駅を通過しても問題ないように見えるね。」 五島 「グラフの上ではそうなんだけど, 各駅停車Pは急行列車Qに追い越されてすぐには発車 できないそうだよ。 駅員さんに聞いた話なんだけど, 安全のため, 列車は追い越されて から30秒以上経過しないと発車できないんだって。」 うすの一部を表したグラフだよ。各駅停車PがA駅を出発してからx分後のA駅から それぞれの列車までの道のりをymとして,私が時刻表などを調べてかいてみたんだ。 列車の加速や減速にかかる時間は考えないことにしているよ。」 早川「ああ、なるほど。 急行列車Qは私が使っている列車だ。 A駅を出発してからC駅に到着 するまでのようすだね。 確かに急行列車QはA駅を出たあと、途中のB駅には停まらず に各駅停車Pを追い越してC駅まで走っているよ。 なぜ、このグラフをかいたの。」 五島 「たまに各駅停車Pの運行に遅れが出るんだけど, それは急行列車Qの運行の遅れが影響 しているんだと思って, ちょっと調べてみたくなったんだよ。」 五島「私が通学に使っている各駅停車Pと、同じ時間帯に走っている急行列車の運行のよ(→840 2550 80 840x y=800x 2 400 45 840 3620 2556 =170 五島 「そうだね。 それから, C駅でも影響が出ることがあるんだ。 急行列車QはC駅に停まる んだけど、列車が停まるホームは進行方向に1つしかないから, 急行列車QがC駅に停 まっていると各駅停車PがC駅に停まれないんだよ。 先ほどと同様の理由で、 急行列車 QがC駅を出発してから30秒以上経過しないと各駅停車PはC駅に停まれないんだ。」 早川 「そうか。 急行列車Qは各駅停車 P の運行にかなり影響を与えるんだね。」 五島「だから,運行に遅れが出たときは、遅れを少しでも取り戻すために速さを上げて走るん ただし、速さの上限は時速60kmで,これを超えて走ることはできないんだっ て。」

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