⑴ 最高点のビルの屋上からの高さは何m か。次の1 ～4 のうちから一つ選べ。
問1 ～問3 に答えよ。 問3 図のように，t = 0 s にビルの屋上から小物体を初速度9．8 m/s で鉛直上向きに投げ上げ たところ，小物体はt = 1 s で最高点に達し，t = 4 s で地面に衝突した。⑴，⑵に答えよ。 ただし，重力加速度の大きさを9．8 m/s2 とし，空気抵抗は無視できるものとする。 9．8 m/s
⑴ 最高点のビルの屋上からの高さは何m か。次の1 ～4 のうちから一つ選べ。
- 1 1上がるのにかかった時間1 sを、そのまま高さにした値です。
- 2 4．9平均の速さ4.9 m/sに1 sをかけた値で、計算と合います。
- 3 9．8初速度の値をそのまま高さにしたもので、平均の速さを使っていません。
- 4 19．64.9の4倍にあたり、上がる時間を2 sとした場合の値です。
解説
正解は2の4.9 mです。投げ上げられた小物体は1秒あたり9.8 m/sずつ減速し、t＝1 sで速度が0になって最高点に達します。この1秒間の平均の速さは、初速度9.8 m/sと0 m/sの平均で4.9 m/sですから、上がった高さは4.9×1＝4.9 mとなります。公式を使う場合は h＝v0の2乗÷(2g)＝96.04÷19.6＝4.9 mと求められます。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00009.htm）を加工して作成