問3 x 軸上を運動する物体が時刻t = 0 に原点を出発した。図は,速度v を…
問1 ~問4 に答えよ。
問3 x 軸上を運動する物体が時刻t = 0 に原点を出発した。図は,速度v を縦軸に,時刻t を 横軸としたv‒t グラフである。図の時間帯ア~オにおける物体の運動について述べた文と して,誤っているものはどれか。下の1 ~5 のうちから一つ選べ。
v〔m/s〕 O t〔s〕 ア イ ウ エ オ
- 1 アの時間帯は正の加速度で運動している。グラフが右上がりなので、正の加速度で運動しています。
- 2 イの時間帯は一定の速さで運動している。グラフが水平なので、一定の速さで運動しています。
- 3 ウの時間帯は負の加速度で運動している。グラフが右下がりなので、負の加速度で運動しています。
- 4 エの時間帯は負の位置を運動している。v-tグラフからは、位置が正か負かは決められません。
- 5 オの時間帯は負の向きに運動している。速度が負の値なので、負の向きに運動しています。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は4です。速度と時刻のグラフから読み取れるのは、速度の大きさと向き、そして傾きである加速度です。位置が正か負かは、出発点からの移動の積み重ねで決まるため、このグラフだけでは決められません。したがって、エの時間帯が負の位置だとする4が誤りになります。1から3と5は、グラフの傾きや速度の符号から読み取れる正しい内容です。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00011.htm)を加工して作成