No.1
- 回答日時:
何が分からない?
力が働くのは鉛直方向だけ。下向きに「重力」が働く。
従って
・鉛直方向:等加速度運動
・水平方向:等速運動
あとは、鉛直方向、水平方向の
・加速度
・速度
・変位
の式を立て、
・鉛直方向の変位が -9.8 m になる時間から、そのときの水平方向の変位を求めればよい。
解放は以上の通り。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
No.1 です。
すべて、公式(およびその導き方)は教科書に載っているので、結果だけ書きます。
下記の①~⑦がどういう意味なのかは、きちんと教科書を読んで確認すること。
(鉛直方向)等加速度運動
・加速度:ay = -g = -9.8 [m/s^2] ①
・速度:Vy(t) = -gt = -9.8t [m/s] ②
・変位:y(t) = -(1/2)gt^2 = -4.9t^2 [m] ③
(注)「地面からの高さ」であれば、投げ出した時の初期高さを足して
h(t) = 9.8 - 4.9t^2 [m] ④
(水平方向)等速運動
・加速度:ax = 0 [m/s^2] ⑤
・速度:Vx(t) = V0 = 3.0 [m/s] ⑥
・変位:x(t) = 3.0t [m] ⑦
小球が落下した時間を t=T [s] とすると、そのときには
y(T) = -9.8 [m]
もしくは
h(T) = 0 [m]
なので、③式を使えば(④式を使っても同じ)
-4.9T^2 = -9.8
→ T^2 = 2
T>0 なので
T = √2 [s]
そのときの水平距離は、⑦より
x(T) = 3.0T = 3.0 × √2 = 4.24264・・・ ≒ 4.2 [m]
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