
No.3
- 回答日時:
>①止まっている自転車に2 m s-2の加速度が加わった場合
質問の趣旨からすると
「止まっている自転車に2 m/s^2の加速度が加わり続けた場合」
ですね?
a = 2 [m/s^2], v0 = 0 [m/s]
v = at = 2t [m/s]
x = (1/2)at^2 [m] = t^2
なので、t = 10 [s] なら
x = 10^2 = 100 [m]
です。
上記の公式は「等加速度運動」の公式なので、「自由落下」と同じです。
>➁速さ3m s-1で走っている自転車に4 m s-2の加速度が加わったとき
どちら向きの加速度なのかを明記しない限り回答できません。
(1) 「自転車の進行方向に 4 [m/s^2] の加速度が加わり続けたとき」なら「加速する」ことになるので
a = 4 [m/s^2], v0 = 3 [m/s]
v = v0 + at = 3 + 4t
x = v0*t + (1/2)at^2 = 3t + 2t^2
なので、t = 2 [s] なら
x = 3*2 + 2*2^2 = 6 + 8 = 14 [m]
です。
上記の公式は「等加速度運動」の公式で、「投げ上げと自由落下」と同じです。
(2) 「自転車の進行方向と逆方向に 4 [m/s^2] の加速度が加わり続けたとき」なら「減速する」ことになるので
a = -4 [m/s^2], v0 = 3 [m/s]
v = v0 + at = 3 - 4t
x = v0*t + (1/2)at^2 = 3t - 2t^2
なので、t = 2 [s] なら
x = 3*2 - 2*2^2 = 6 - 8 = -2 [m]
です。自転車は後ろ向きに「2 [m]」の速さで進んでいることになります。危険です。
(3) 「自転車の進行方向と直角に 4 [m/s^2] の加速度が加ったとき」なら転倒します。
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