中3物理 自由落下

1kgの物体がxm落ちている際の所要時間tと最終速度vをそれぞれ式に表しなさい、という問題がわからないです(；；)よろしくお願いします*_ _)ﾍﾟｺﾘ

質問者からの補足コメント

• 質問者としては無責任かもしれませんが、問題文は上記のもののみで皆さんが仰っているようなことは書いてありませんでした。質問題の自由落下は「落ちている際」から私が勝手に自由落下の問題と判断して書きました。不快に思われた方がいらっしゃいましたら申し訳ございません。
  中高一貫校でして、高校の範囲を少しだけ取り扱っていることがたまにあり、ネットでどう調べても完全に高校の範囲として取り扱われていて、signなど私の分からない記号？が使われていたりして全く答えが分からず、困っていたのでここで質問させて頂きました。私が嘘をついているようにしか見えないとお考えであれば、それはそれで構いません。私はこの範囲が本当に苦手で全くわからないんです…普通の中学としてやる範囲は理解していると思います。ただ、私としてもどこまでが中学の範囲でどこまでが高校の範囲なのか理解していない点もございます。そこはご了承ください。

    補足日時：2023/01/13 16:32

• 今まで習っているのは、
  等加速度運動(x=1/2at^2)
  等速直線運動(x=vt)
  運動方程式(F=ma)
  重力加速度(F=mg / 9.8m/s^2 / v=gt / x=1/2gt^2)
  初速がある物体の運動(v=v0+at / x=v0t+1/2at^2)
  などです。
  こちらを使ったうえでわかる方いらっしゃいましたら、教えていただけると幸いです…

    補足日時：2023/01/13 16:56

• 自分で考えてみたのですが、(少しタメ語になります)
  この物体の加速度が
  1kg× 9.8m/s^2 = 9.8m/s^2 となる。
  そしてこの「xm落ちている際」のxmを移動距離として捉えて、加速度と共に等加速度運動のx=1/2at^2に代入する。
  x=1/2 × 9.8 × t^2 でそこからtを求める。計算した結果が t = √10h / 7 でこれがtを表す式。
  
  vはまだ考え中です…しっくりきたら追加します。
  何度も申し訳ありません(><)

    補足日時：2023/01/13 17:08

• 補足に追加いたしました。自分で考えてみたものも見ていただけると嬉しいです。
  不快に思われたのなら、無視していただいて構いません。質問する側として、明記するべき情報が足りていませんでした。申し訳ございません。

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/01/13 17:12

• 上の問題文のみで課題として出されました。
  補足も読んでいただけると幸いです。
  可能でしたらお願いします。

  No.5の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/01/13 17:27

• 問題集などの問題ではなく、先生の出した問題なのでそこら辺は先生のせいだと思います(*^^*)
  私とて訳が分からん状態なので、補足の方読んで頂けると幸いです。可能でしたらお願いします。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/01/13 17:29

No.6 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2023/01/14 00:58

No.3&4 です。

もろもろの「補足」を見ました。

解答は #4 に書いた「等加速度運動」の解き方です。

補足その２：
＞今まで習っているのは、
＞等加速度運動(x=1/2at^2)
＞等速直線運動(x=vt)
＞運動方程式(F=ma)
＞重力加速度(F=mg / 9.8m/s^2 / v=gt / x=1/2gt^2)
＞初速がある物体の運動(v=v0+at / x=v0t+1/2at^2)
＞などです。

この中で使うのは「等加速度運動」だけです。
式は
　x = (1/2)at^2
と書かないと、どこまでが分子、分母かわかりません。

補足その3
＞この物体の加速度が
＞1kg× 9.8m/s^2 = 9.8m/s^2 となる。

「1 kg」は不要です。「9.8m/s^2」はそのままで「9.8m/s^2 = 9.8m/s^2」ですよ。
ガリレオ・ガリレイがピサの斜塔で実験したとおり、重力加速度は物体の質量によらず一定です。

＞そしてこの「xm落ちている際」のxmを移動距離として捉えて、

#4 にちゃんとそう書いてあります。

＞加速度と共に等加速度運動のx=1/2at^2に代入する。

自由落下なのだから、加速度は最初から「重力加速度：a = g」と決まっている。
まあ、「公式に a=g と代入して」ということでもよいですが。

＞x=1/2 × 9.8 × t^2 でそこからtを求める。

はい、#4 でもそうしています。

＞t = √10h / 7 でこれがtを表す式。

それはいったいなんですか？

#4 に書いたように
　T = √(2x/g)
x を「高さ h」にするんだったら
　T = √(2h/g)
g = 9.8 m/s^2 の数値を代入すれば
　T = √(h/4.9)

これを
　T = √(h/4.9) = √(10h/49) = [√(10h)]/7
にしたのかな？
きちんとカッコでくくらないと、どこまでが「ルートの中」なのか分からないよ。


＞vはまだ考え中です…

等加速度運動なら、加速度が a のときには
　v = at
ですよ。
ここでは、a = g = 9.8 [m/s^2] なので
　v = gt = 9.8t [m/s]

ここに、上の t=T を代入すればよい。

それも #4 に書いたよ。

せっかく回答したのに、全く読んでないみたいだね。

この回答へのお礼

何度も答えて頂き本当にありがとうございます(；；)勝手ながらベストアンサーにさせて頂きます。

補足に関しては、no.4で答えてくださった内容をもとに自分なりに理解しやすいようやった結果です。私の理解力が無くてno4に少しわからない部分もあったもので…(><)

no4の内容と友達に貰ったアドバイスをもとに最終的にやってみたものの、tの答えが異なってしまったので改めて質問させて頂きました。
計算を文章に起こすのに慣れておらず、色々と拙くてごめんなさい。ルートにはかっこをつけないといけないのですね、勉強になりますm(*_ _)m

vをyhr様の仰っていたとおりにやってみました。友達と答え合わせしてみた結果、同じだったのでこれで行ってみようと思います！

私の文章が拙いがために、不快に感じられたと思います。大変申し訳ございません。何度も答えて頂き、本当にありがとうございました。
また機会があれば、よろしくお願いいたします！

お礼日時：2023/01/14 02:06

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/01/13 15:18

どういう風に「落ちているか」書いて無いけど

地表近くでの自由落下?
鉛直と水平方向の初速度は?


まあ、手間かけて質問する気無いんだろうけど。

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2023/01/13 11:45

No.3 です。

高校物理で習う「自由落下」「等加速度運動」の公式を使って、鉛直下向きを正として

v(t) = gt　　　　　①
y(t) = (1/2)gt^2　　　②

時間 t=T のときに
　y(T) = x
になったのだとすると、②より
　(1/2)gT^2 = x
より
　T = √(2x/g)　　　　　←これが「所要時間」

そのときの速さは、①より
　v(T) = gT = √(2gx)　　←これが「最終」かどうかは知らないが、「そのときの速さ」


こんな風に書いたって、教科書に書いてある「公式」の意味が分からなければ、ただの呪文でしょ？
まずは、教科書をよく読んで、その内容を納得が行くまで理解しましょう。
問題を解くのはそれから。

こんな内容は中学ではやらないでしょう。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2023/01/13 09:42

中学校では「いろいろな運動」をどこまで、どんなふうに習うのでしょうね。

中学では「物理」とは言わずに「理科」の中で習うのでしょうね。

求め方は教科書に書いていあると思うので、まずは教科書をしっかり読んでください。

質問にお書きの問題は、
・自由落下なのか、斜面の落下なのか
・重力加速度をどう扱うのか
・「1kgの物体がxm落ちている」などというわけの分からない書き方をしている
などからして、「高校生が、わけの分からんところを省略して中学生のふりをして質問している」としか思えません。

きちんと、自分の現在の学習・理解レベルを明記して、問題文を「条件」を端折らずに全文書いてください。

No.2 回答者： stomachman 回答日時： 2023/01/13 08:45

「落ちている際の」だなんて訳わからんこと、本当に問題に書いてあるんですかね？