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物理基礎

質問の答えについて

この質問の答えは質問の本文に記載されています。


問1(答え4)と問2(答え1)の解き方がわかりません;;


pechi さんの質問 勉強レベル5
2か月前

回答(2件)

問1


基本事項 運動方程式  力 ( N ) =質量(kg)× 加速度(m/s^2)


質量は 500g ですが、 1000g=1kg なので、 500g=0.5kg に 直します。


ゆえに 運動方程式より加速度を a とおくと、  5 = 0 . 5 × a    →   a = 1 0 m/s^2


基本事項  等加速度直線運動  V = Vo + a T ( Vo 初速度 、 a  加速度 )


0 = 20 - 10 t    →  t = 2 . 0 s      ゆえに   ①


問2 問1の運動方程式を利用して


上向きをプラスとします。


物体に働く力は 重力 mg , 上に引っ張る力 F の2つ。


ゆえに 質量 × 加速度 = 上向きの力 ー 重力

 

m a = F - m g   →  両辺 m で割って  a = ( F - m g )/m        ①


以上です。 違ってたら すみません。

ベストアンサーに選ばれました

・まず、式の前に、現象として何が起きているのか考えましょう。

水の上を滑っているボールに、進んでいる方向と反対の力を加え続けるのですから、だんだん減速していって、最後には止まります。


・つぎに、加える力がいつも同じで、かつ摩擦とか他の力もないので、減速は一定の割合で起きることが分かります。


・また、加減速の割合のことを加速度と言います。


では、どのくらいの割合で減速するでしょうか。

(力)=(加速度)×(重さ)の式を使います。

(運動方程式といいます。)


力が5Nで、重さが500g、つまり0.5kg なので、加速度=(力)/(重さ)=5 (N) / 0.5(kg) = 10

加速度の単位は m2/秒といって、10m2/秒だと、1秒間に10m/s 速度が増える(この場合は減る)という意味です。


したがって、このボールは 2 秒後に止まります。


止まるのが2秒後と分かったところで、 2秒の間にボールはどのくらい進むでしょうか。


実は等減速運動(等加速度)運動する物体の進む距離は、以下の式になります。

(本当はちゃんと考えなければいけないのですが、説明が長くなるので、天下りですいません)


(距離)=(加速度)×(時間)^2 / 2


加速度:10(m2/s)

時間:2秒

なので、これに代入して:距離=20m であることが分かります。


これがはじめの答えです。


(2)まず、現象を考えます。


このボールにかかる力は2つあって、

1:重力、向きは下向き 大きさは m(Kg)

2:上向きの引っ張る力 F(Kg)


ボールが上向きの引っ張る力で、重力に逆らって一定の力で引っ張り上げられている状況です。


この力を考える時に、(力)=(加速度)×(重さ)の式を使います。


1と2を合計すると、上向きの力 F-mg (kg) となります。


(加速度)=(力)/(重さ)なので、

= (F-mg) / m となります。

これが次の答えです。


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