問4 小球を鉛直上方に投げ上げたところ，2．0 s 後に最高点に達してから，さら…
問1 ～問4 に答えよ。
問4 小球を鉛直上方に投げ上げたところ，2．0 s 後に最高点に達してから，さらに2．0 s 後に 投げ上げた地点にもどってきた。投げ上げたときの初速度の大きさは何m/s か。次の 1 ～5 のうちから一つ選べ。ただし，重力加速度の大きさを9．8 m/s2 とする。
- 1 4．0与えられた数値からは出てこない値です。
- 2 4．99.8の半分の値で、時間をかけていません。
- 3 9．8重力加速度の値そのままで、時間をかけていません。
- 4 14．71.5秒として計算した場合の値です。
- 5 19．69.8×2.0＝19.6m/sとなります。
解説
正解は5です。投げ上げた物体は、最高点で速度が0になります。初速度をv、重力加速度をgとすると、最高点までの時間tはv÷gで表せるので、v＝g×tとなります。ここではt＝2.0s、g＝9.8m/s2なので、9.8×2.0で19.6m/sです。上がるのにかかる時間と下りるのにかかる時間が等しいことも、投げ上げの運動の特徴です。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00001.htm）を加工して作成