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物理の質問です

球Qが自由落下するとしてある時刻Tにおいての座標を求める問題で

なぜ違うのかがわかりません

本当の答えは
Aのようになります

「物理の質問です 球Qが自由落下するとして」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • ごめんなさいm(._.)m
    以前著作権の都合上で他の問題が消されてしまったことがあるので載せないようにしていました

    投げ出されたPがX=aを通過する時のPのy座標、Qのy座標を求めよという問題です

    「物理の質問です 球Qが自由落下するとして」の補足画像1
      補足日時:2022/09/25 23:28
  • 写真の上に一応問題は書いたのですが
    分かりにくかったかもしれません
    すみませんでした

    「物理の質問です 球Qが自由落下するとして」の補足画像2
      補足日時:2022/09/26 06:45
  • (2)です

      補足日時:2022/09/26 06:46

A 回答 (6件)

No.5 です。

「補足」その2.その3でようやく全体が見えました。

質問者さんは「分からないから質問している」のだから、「ここは不要だろう」とか「これを書いておけば分かるだろう」などという勝手な判断はしない方がよいです。分かっていないのだから。
「何が書いてあるか」だけでなく「その他には何も書かれていない」「何が書かれていないか」が大事なこともあります。

ということで

(1) (質問の対象外と考えているようですが、これがないと (2) に進めない)
P:水平方向には「等速運動」なので、求める時刻を T とすると
 T = a/(v0・cosθ)

(2) Pは、鉛直方向には「等加速度運動」するので、問題文の図のように「鉛直上向きを y の正方向」として
・加速度: -g
・速度:Vp(t) = v0・sinθ - gt
・投げ上げ高さからの変位:Yp(t) = v0・sinθ・t - (1/2)gt^2

従って、t=T のときには
 Yp(T) = v0・sinθ・a/(v0・cosθ) - (1/2)g[a/(v0・cosθ)]^2
    = a・tanθ - a^2・g/[2(v0・cosθ)^2]

Q:鉛直方向には「等加速度運動」するので、
・加速度: -g
・速度:Vq(t) = -gt
・Pの投げ上げ位置を基準にした高さ:Yq(t) = b - (1/2)gt^2
 
従って、t=T のときには
 Yq(T) =b - (1/2)g[a/(v0・cosθ)]^2
    = b - a^2・g/[2(v0・cosθ)^2]


Pの高さがきちんと求められたのなら、Qの高さも正しく求まるはず。
あなたのように「鉛直下方向を正」とするなら、
・Pの初速度の鉛直成分は
 -v0・sinθ
・Q の初期高さは
 -b
と表記しないといけません。
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No.1&2です。

「補足」を見ました。
問題文の最初のところだけで、何をどう求めるのかの部分が抜けていますね。

ただし、問題文に示された図を見れば、明らかに「上向きが y 軸の正方向」ですね。
あなたが手書きで書いた図の「下向きの座標軸」が問題の条件に合っていないんですよ。
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追加された情報にも


何を求めるか何も書いて無いけど。

これじゃ何もできないです。
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初速らしきものが式中に見えるけど


もしそうならどっちもおかしい。

どういう問題なのかくらい
ちゃんと説明しよう。
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No.1 です。

補足も何もないので全く分かりませんが、「下向きが正」ということなら
 y = b + a^2・g/[2(v0・cosθ)^2]
の方が正しいと思います。

「マイナス」になるのなら、「上向きを正」としていることになると思います。
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どのような問題なのですか?


条件が明確でなければ解きようがありません。

b とか θ って何?
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