⑵ 手をはなしたところから斜面に沿って4．0 m だけおりたときの力学台車の速さ…
問1 ～問3 に答えよ。 問3 図のように，斜面上に力学台車を置き，初速度0 m/s で手をはなしたところ，力学台車 は，一定の加速度の大きさ2．0 m/s2 で斜面に沿っておりた。⑴，⑵に答えよ。 力学台車
⑵ 手をはなしたところから斜面に沿って4．0 m だけおりたときの力学台車の速さは何m/s か。次の1 ～5 のうちから一つ選べ。
- 1 1．0加速度の半分にあたる値で、計算と合いません。
- 2 2．01.0 s後の速さで、4.0 m進むまでにはさらに時間がかかります。
- 3 4．0速さの2乗が2×2.0×4.0＝16となり、速さは4.0 m/sです。
- 4 8．04.0の2倍にあたり、平方根をとる前の値とも合いません。
- 5 16速さの2乗である16を、そのまま速さとした値です。
解説
正解は3の4.0 m/sです。初速度0で一定の加速度で進むときは、速さの2乗が 2×加速度×距離 に等しくなります。2×2.0×4.0＝16 なので、速さは16の平方根で4.0 m/sとなります。時間から求めることもでき、4.0＝2分の1×2.0×時間の2乗 より時間は2.0 s、速さは2.0×2.0＝4.0 m/sとなって同じ答えになります。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00010.htm）を加工して作成