新リ物基 基問23

落下時間と、着地するときの速さを求める問題です。

こちらも基本問題23と同様、自由落下の公式を覚えて代入するだけの問題ですが、等加速度運動の3公式から作っていくやり方を知っている人は、新たに自由落下の公式を3つも覚える必要はありませんから、作り方を知っておくほうがお得ですね。

 

(1)

 \(x=v_0t+\displaystyle\frac{1}{2}at^2\) より

 

自由落下のときは、初速度\(v_0=0\)、加速度は\(a\)ではなくて\(g\)、落下方向は\(x\)軸ではなくて\(y\)軸方向ですので、公式を書き換えて、

 

 \(y=\displaystyle\frac{1}{2}gt^2\)

 

ここに、分かっている値を代入していきましょう。

 

 \(78.4=\displaystyle\frac{1}{2}・9.8・t^2\)

 \(78.4=4.9t^2\)

 \(t^2=16\)

 \(t=4.0s\)

 

有効数字は2ケタなので、最後の「.0」を忘れないようにしましょう。

 

 

(2)

続いて速さについて求めます。

 

 \(v=v_0+at\) より

 

自由落下のときは、初速度\(v_0=0\)、加速度は\(a\)ではなくて\(g\)なので、

 

 \(v=gt\)

 (1)より、\(t=4.0s\)であるから

  \(=9.8・4.0\)

  \(=39.2\)

  \(=39m/s\)

 

こちらも有効数字に注意しましょう。四捨五入するときに、勢い余って\(40m/s\)にしてしまった人は要注意です。テストのときに見直しして気付ければいいですが、意外と見落としがちです。四捨五入の勢いのクセがクセとして定着する前に修正しましょう。