中3理科の運動とエネルギーの質問です。 (1)が分かりません。途中式と答えが60cm/s×3s＝18

中3理科の運動とエネルギーの質問です。
(1)が分かりません。途中式と答えが60cm/s×3s＝180cmになるらしいんですがどうして60×3になるんですか？水平面だから、4×60や2×60じゃダメなんですか？

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2017/12/05 22:40

中３ですか。

(1) う～ん、ここでいう「水平面の長さ」とは何でしょうね？　確かに問題文が悪いですね。
ふつうに考えると、「台車が運動しているところは全部水平面、手で押して加速、手で止めて減速」だと思うのですが、それだと(2)と同じ答になってしまいますね。

全体を見て、(4)まで見て初めて、ああ、加速や減速をするのは「斜面であって、水平でないから」なのか、ということに気づきます。だったら、問題の最初に「斜面と水平面とを組み合わせた摩擦のない面を」と書くべきでしょうね。
加速するのは「下り坂」、減速するのは「上り坂」だから、そして速さが一定になるのが「水平面」です。つまり、「水平面」を運動するのは、グラフの2～5秒の範囲です。

グラフは「速さ」なので、どれだけ進むかを計算しないといけません。「水平面」は、速さが一定の部分、つまり2～5秒の範囲なので、
・2～5秒は、一定の速さ 60 m/s です。なので、この時間内に進む距離は
　　60 (m/s) × 3 (s) = 180 (m)　　①　　（答）

(2) 上に加えて
・1～2秒は、速さが変化していきますが、平均の速さは 0 m/s と 60 m/s の真ん中の 30 m/s です。なので、この時間内に進む距離は
　　30 (m/s) × 2 (s) = 60 (m)　　②
・5～10秒も、速さが変化していきますが、平均の速さは 60 m/s と 0 m/s の真ん中の 30 m/s です。なので、この時間内に進む距離は
　　30 (m/s) × 5 (s) = 150 (m)　　③

①②③の合計で、進んだ距離は
　180 + 60 + 150 = 390 (m) 　　（答）

(3) 合計10秒間で 390 m 走ったので、平均の速さは
　390 (m) ÷ 10 (s) = 39 (m/s) 　　（答）

(4) 上に書いたように、「下り坂で加速→水平面で一定の速さ→上り坂で減速」という運動ですから、斜面・水平面の形は「エ」です。