速さ10m/sで動いている質量3kgの物体に、運動と逆向きに6N加えた。 この時の2秒後の速さと静止

速さ10m/sで動いている質量3kgの物体に、運動と逆向きに6N加えた。
この時の2秒後の速さと静止するまでの変位とはじめの位置に戻ってくるまでの時間を教えてください。
高校物理の問題です。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2018/06/20 22:21

No.1です。

「お礼」を見ました。

＞静止するまでの変位の答えとはじめの位置に戻ってくるまでの時間の答えがプリントの解答と違うのですが...

ああ、ごめん。
答えるべき項目が違っていましたね。

No.1 では「2秒後の速さ」と『2秒後の変位』と「はじめの位置に戻ってくるまでの時間」を答えていました。
なので『静止するまでの変位』が抜けましたね。

ただし「はじめの位置に戻ってくるまでの時間」は、ちゃんと（２）に「 T = 10 (s) 」と書いていますよ。
まさか、これが「10 秒」だと分からなかった、ということではないでしょうね？

『静止するまでの変位』は、
・静止するということは、速度が v(t1) = 0 になるので、このときの時刻 t1 は
　　v(t1) = 10 - 2t1 = 0
より
　　t1 = 5 (s)
・このときの変位は
　　x(5) = 10 * 5 - 5^2 = 50 - 25 = 25 (m)
です。

この回答へのお礼

すいません10秒の書いていただいてたのに本当にすいません。ボケてました。

お礼日時：2018/06/20 23:34

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2018/06/20 15:38

力学の基本です。

運動方程式を立てて、それを解いてください。（といっても、高校物理では微分方程式を解けないのですよね）

運動方向を正とすると、加えた力は
　F = -6 (N)
よって、運動方程式は、物体の加速度を a として
　ma = -6 (N)
m = 3 kg なら
　a = -6(N)/3(kg) = -2 (m/s^2)

よって、力を加え始めた時刻を t=0 として、時刻 t の速度は、初速度が 10 m/s なので
　v(t) = 10 - 2t (m/s)

力を加え始めた位置を基準とした変位 x(t) は
　x(t) = 10t - t^2

(1) 2秒後 (t=2) 速度、変位は
　v(2) = 10 - 4 = 6 (m/s)
　x(2) = 10 * 2 - 4 = 16 (m)

(2) 始めの位置に戻ってくるのは、T≠0 で x(T) = 0 となるときなので
　x(T) = 10T - T^2 = 0
より
　T(10 - T) = 0
T≠0 なので
　T = 10 (s)

この回答へのお礼

すいませんがプリントの問題の通りに質問したのですが静止するまでの変位の答えとはじめの位置に戻ってくるまでの時間の答えがプリントの解答と違うのですが... ちなみにプリントの解答は25mと10秒になってました。

お礼日時：2018/06/20 21:47