直線の線路を走る電車が、駅に近づいたところでブレーキをかけ、速さを一定の割合で減…
直線の線路を走る電車が、駅に近づいたところでブレーキをかけ、速さを一定の割合で減らしながら20秒間走って停止しました。ブレーキをかけ始めたときの速さは30メートル毎秒でした。この20秒間の加速度の大きさと、この間に走った距離の組合せとして正しいものはどれか。
- ⑴ 加速度の大きさ1.5メートル毎秒毎秒、距離300メートル速さの変化30メートル毎秒を20秒で割ると1.5メートル毎秒毎秒、平均の速さ15メートル毎秒に20秒をかけると300メートルになります。
- ⑵ 加速度の大きさ1.5メートル毎秒毎秒、距離600メートル平均の速さを使わず、はじめの速さ30メートル毎秒のまま20秒間走ったとして距離を求めた値です。
- ⑶ 加速度の大きさ3.0メートル毎秒毎秒、距離150メートル速さの変化を時間の半分で割ったため加速度が2倍になり、その分だけ距離も半分になっています。
- ⑷ 加速度の大きさ0.67メートル毎秒毎秒、距離300メートル20を30で割っています。加速度は速さの変化を、変化にかかった時間で割って求めます。
解説
正解は⑴です。加速度の大きさは、速さの変化を、変化にかかった時間で割って求めます。速さは30メートル毎秒から0になったので、変化の大きさは30メートル毎秒であり、これを20秒で割って1.5メートル毎秒毎秒です。速さが一定の割合で減る運動では、平均の速さがはじめと終わりの速さの平均になるので、(30+0)÷2で15メートル毎秒です。走った距離は平均の速さと時間の積なので、15×20で300メートルとなります。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。