写真の赤枠ついてですが、 BC間の鉛直方向についでの式で「x=v0-at」という式を用いていますが、

写真の赤枠ついてですが、
BC間の鉛直方向についでの式で「x=v0-at」という式を用いていますが、Cに物体が着地した時、物体の速度は0になることから、
鉛直方向について「v=v0+at」の式を用いると
0=(ev0sinθ)-gtよりt=ev0sinθ/gという値になり、写真の値と違いが生じるのですが、
なぜ、「v=v0+at」という式を使って求められないのでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2023/05/16 17:48

＞Cに物体が着地した時、物体の速度は0になることから、

なりませんよ。
衝突直前は「落下速度」だし、衝突直後は「跳ね返り速度」だし、どちらも「0」ではありませんよ？

「衝突中」は、ボールなり物体の「内部の弾性的な動作」を論じないといけないので、「重力下での等加速度運動」だけでは論じられません。
なので、そこは「衝突したら、あっという間に跳ね返った」ということで、「速度がゼロの瞬間はなかった」ことにして解いているのです。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
余談になるかもしれませんが、
質問文では、v=v0+atに、0=(ev0sinθ)-gtと値を代入しましたが、左辺のvに-ev0sinθという値を代入すると、写真の解答の答えと一致するのですが、この-ev0sinθという数値には何か意味？があるのでしょうか？(それとも、ただ式の帳尻合わせで出てきた値が、たまたまこれだっただけで、特に意味をなさないもの？なのでしょうか？)

お礼日時：2023/05/16 18:18

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/05/17 09:03

>Cに物体が着地した時、物体の速度は0になることから、

Cでふんわり地面に着地するわけないですよね。

>「v=v0+at」の式を用いると
>0=(ev0sinθ)-gtよりt=ev0sinθ/gという値になり

鉛直方向の速度がゼロになるのは放物線の頂点です。
求まる時間は半分になってしまいます。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2023/05/16 18:37

No.1 です。

「お礼」に書かれたことについて。

＞左辺のvに-ev0sinθという値を代入すると、写真の解答の答えと一致するのですが

一致しませんよ。

それは
　t = ev0sinθ / g
であって、写真の答の「1/2」ですよね？

つまり「v = v0 + at = 0」とは、最高点に達して上向きの速度が下向きの速度に変わるとき、v=0 になるということで、
「最高点に達する時間」
です。

そして、画像に書かれているのは「地上の落下するまでの時間」であって、実は「最高点に達する時間の2倍」なのです。
「放物線」が左右対称であることを考えれば、「再び地面に達するまでの時間」が「最高点に達するまでの時間」の2倍になることは想像できますよね？

単に機械的に式に数値を当てはめるのではなく、その式を「 =0 」とおく意味、その結果得られる答の物理的な意味をきちんと考えましょう。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2023/05/16 17:53

No.1 です。

ちなみに

＞「x=v0-at」という式を用いていますが

使っているのは

　x = v0･t - (1/2)at^2

です。
「地上からの高さが 0」
ということを使います。