物理模試過去問です わかる方いませんか…

物理模試過去問です
わかる方いませんか…

質問者からの補足コメント

• 問題です

  
    補足日時：2018/12/30 09:34

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2018/12/30 20:12

何が、どこが分からないのですか？

それを書いてもらえれば、もう少し詳しく説明できるのですが。

また、「t 何とか」のサフィックスがぼやけて全く読めません。全部 t1 と書いてあるものとして解きます。
それ以外も含めて、もし問題の読み違いがあったら言ってください。

（問１）t=t1 のときの自転車の変位は 3v*t1、ドローンの変位は v*t1 なので、その間の距離は
　3v*t1 - v*t1 = 2v*t1

　これは分かったのでしょう？

（問２）ドローンに対する自転車の相対速度の大きさは
　　3v - v = 2v

　これも分かったのでしょう？

（問３）「東向き」が「北向き」に変わったのだから、速度の変化の向きは「西向き」＋「北向き」つまり「北西向き」でしょう。選択肢では「8」。
　平均の加速度は、t=t1～3t1 の間に「東向きの速さが 3v→0、北向きの速さが 0→3v」になったので
　　・西向きに -3v/2t1
　　・北向きに 3v/2t1
なので、これを合成して、北西向きに
　　√[ (3v/2t1)^2 + (3v/2t1)^2 ] = √[ (9/4)(v/t1)^2 + (9/4)(v/t1)^2 ]
　= [√(9/2) ](v/t1)
　= (3√2 /2)(v/t1)

（問４）t=3t1 においては、自転車は北向きに 3v の速さで、ドローンは東向きに v の速さで動いている。
　北向きを y の正方向、東向きを x の正方向とすれば
　　自転車：Vby = 3v、Vbx = 0
　　ドローン：Vdy = 0、Vdx = v
なので、
　　y方向の相対速度：3v - 0 = 3v
　　x方向の相対速度：0 - v = -v
よって、
　　大きさは √[ (3v)^2 + (-v)^2 ] = √(10v^2) = (√10)v
　　向きは（ドローンの）進行方向からの反時計回りの角度を θ とすると 90°<θ<180°で tanθ = -1/3 の方向

（問５）問題がぼやけてよく読めないけど、t=6t1 かな？
だとすれば、
　　V東 = v
　　V北 = 2v
かな？
　だったら、合成の速さは
　　√[ v^2 + (2v)^2 ] = (√5)v

（問６）ここでいう「変位」とは、「道のり」つまり「経路の長さ」「軌跡の長さ」ではなく、初期位置と最終位置の差ということです。
　これは「速度曲線」から、東方向にどれだけ、北方向にどれだけいったかを求め、そこまでの初期位置からの距離を求めればよいです。

・東方向：
　東方向に進んだ距離は「正」部分（t=0～7t1）の面積で
　　v × 6t1 + (1/2)v*t1 = (13/2)v*t1
　東方向に進んだ距離は「負」部分（t=7t1～10t1）の面積で
　　(1/2)v*t1 + (1/2)v*2t1 = (3/2)v*t1
　従って、トータルでは東向きに
　　(13/2)v*t1 - (3/2)v*t1 = 5v*t1

・北方向：北方向にしか進んでいないので
　北方向に進んだ距離は「正」部分（t=3t1～10t1）の面積で
　　(1/2)(2v)(3t1) + (2v)(2t1) + (1/2)(2v + 3v)(2t1)
　= 3v*t1 + 4v*t1 + 5v*t1
　= 12v*t1

・従って、変位の合成は
　　√[(5v*t1)^2 + (12v*t1)^2 ] = (√169)v*t1 = 13v*t1