水平で滑らかな床の上に質量5kgの物体を置き、この物体に水平方向に大きさ10Nの力を加え続ける。 力

水平で滑らかな床の上に質量5kgの物体を置き、この物体に水平方向に大きさ10Nの力を加え続ける。
力を加えはじめてから4秒後までに動いた距離は？
という問題で、ma=F からa=2.0
また加速度はm/s^2よりm/4^2=2としてm=32としたのですが、これは何が間違っているのですか？

No.4 回答者： googoo900 回答日時： 2019/07/31 07:15

◆間違っているところ

単位を書いていないから。
加速度のa=2.0は数値としてはあっている。
距離は算出方法、答えともに間違っている。(他の方の指摘通り)

NO.2さんの①②③を公式として覚えておかないと解けません。
おまけで、④ v^2＝2ax　も覚えておくとよいです。

公式を覚えた人にとっては、この問題はサービス問題ですよ。

※覚えてなくても解けない訳ではないのですが、それはもっとハードルが高いことなので、素直に公式を暗記しましょう。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/07/28 22:41

移動距離の話なら、公式を知っていれば

L=(1/2)at^2=(1/2)・2・4^2=16 m
#高校でこれをちゃんと積分で導出するのを教えているのかは
#よく知らんです。

初速度0、加速度ー定なら最終速度 2×4=8 m/s だから「平均」速度は半分の 4 m/s
なので 4 m/s × 4秒

でも求まる。

しかし、
>m/s^2よりm/4^2=2としてm=32

単位の次元をそのまま式にしちゃうなんて
むちゃするなあ。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2019/07/28 22:40

等加速度運動なら

加速度：a 一定　　　　①
速度　：v = at　　　　②
変位　：x = (1/2)at^2　　③

です。

加速度 2 [m/s^2] なら
・５秒後には v = 10 [m/s]
・10秒後には v = 20 [m/s]
では、0～5 秒の平均速度はといえば、5 [m/s] ですね。
0～10 秒の平均速度は、10 [m/s]。
つまり、「変位」を求めるには、その時間内の「平均速度」と「時間」のかけ算をすればよいのですが、「平均速度」は「初速と終速の真ん中」の値、初速がゼロなら「終速の半分」ということになるので、計算式③に「1/2」が入ります。

上の①～③は、そういった「どうしてそうなるか」を理解した上で、暗記しておくとよいでしょう。
ただし、「単位」には気をつけて。速度が「m/s」なのか、「km/h」なのか、など。

No.1 回答者： 1発50円 回答日時： 2019/07/28 20:54

a=2.0までは大丈夫です。

たしかに、単位の観点から見たら一見正しそうですが、加速度から距離を求めようとした際には「積分」という演算をするため、その過程で1/2(倍(単位なし))が出現してしまいます。
公式としてx=(1/2)at^2を覚えておきましょう。これに代入で答えが求まります。