2.水平投射の問題です 地上で水平方向へ質量mの物体を初速度v0で投げた時について以下の問いに答えよ

2.水平投射の問題です
地上で水平方向へ質量mの物体を初速度v0で投げた時について以下の問いに答えよ。ただしx-yグラフ座標を設定し、それの向きを運動方向と地面に鉛直方向を正とする。

Q.1物体の運動方程式を示せ(水平方向、垂直方向)
Q.2物体の運動方程式の解をxとy成分についてそれぞれ示しなさい

解)Q1>水平方向は力が働いていない、垂直方向はma=－mg
Q2>水平方向 v=v0 x=v0t 、垂直方向a=－g y=－1／2gt＾2

ここで質問なのですが、Q1で水平方向は力が働いてないとわかったのに、Q2ではなぜv=v0なのですか？
Q2の問題文に運動方程式の解を求めよ。とありQ1では水平方向は運動方程式がたてれないのでQ1同様に力が働いてないと答えるのが正しいのではないでしょうか、ご教授ください

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2018/06/11 09:45

＞解)Q1>水平方向は力が働いていない

これ、答になっていない。「力が働いていない」とは「力がゼロ」ということだから、それで運動方程式を書かなくては。
水平方向の加速度を ax とすれば
　m*ax = 0　　　①

＞ここで質問なのですが、Q1で水平方向は力が働いてないとわかったのに、Q2ではなぜv=v0なのですか？

上に書いたのがその答。
つまり、上の①が水平方向の運動方程式で、そこから
　ax = 0
が得られます。（m≠0 だからね）

積分が分かっているなら、x 方向の速度は
　vx(t) = ∫axdt = ∫0dt = C （C は積分定数）
初期条件 vx(0) = v0 より C=v0
従って
　vx(t) = v0

加速度から速度を求めるときに何をやっているのか、その物理的な意味を全く理解できていないということですね。
「公式」や「式変形のやり方」を覚えるのではなくて、それが物理的にどういう現象を表わしているのか、物理的に何をしているのかをしっかり理解しないと意味がありませんよ。

No.1 回答者： 銀鱗 回答日時： 2018/06/11 09:18

v0は初速を示す記号じゃないのかな。

横方向には初速以外の力は加えられないから、横方向にはずっと同じ速度ってこと。
（縦方向には重力が働き時間とともに下方向へ加速する）