運動の表し方の問題
まっすぐな水平な道路を速さ で走っていた自動車が、点 P でブレーキをかけ始め、一定の加速度で減速して、点 P から 進んだ点 Q で停止した。ブレーキをかけている間の自動車の加速度の大きさは何 か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、自動車の大きさは無視する。
この問題で使うもの
- 等加速度直線運動の公式(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(31 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る(前提が先)
- 速さと平均の速さ
- 記録タイマーの打点と速さ
- 斜面の運動と等速直線運動
- 分数のたし算・ひき算
- 小数の四則計算
- 正負の数の加法・減法
- 変位・速度・加速度(直線運動)
- v-t グラフと移動距離
- 分数のかけ算・わり算
- 四則の混じった計算の順序
- 正負の数の乗除・累乗と四則混合
- 分配法則を使った計算のくふう
- 文字式の計算(同類項・分配法則)
- 乗法公式による展開
- 因数分解
- 3 次式までの展開と因数分解
- 約数の見つけ方
- 素因数分解と約数の個数
- 平方根の意味と根号の簡単化
- 根号の乗除と加減
- 分母の有理化
- 乗法公式・分配法則を使う根号の式の展開
- 根号を含む式の計算と分母の有理化
- 小数と分数のまじった計算
- 逆算(□ を求める)
- 1 次方程式の解き方
- 比例・反比例の式とグラフ
- 関数 の式と変域
- 平方完成と 2 次関数のグラフ
- 2次方程式の解の公式と判別式
- 等加速度直線運動の公式
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
時間が与えられていないので、時間を含まない等加速度直線運動の式を使おう。
ヒント 2
に、、、 を代入する。
ヒント 3
となる。符号は向きを表すので、大きさを答える。
答えと解説
答えを見る
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解説を読む
自動車の進む向きを正とし、加速度を とする。自動車はブレーキをかけている間、一定の加速度で運動するので、等加速度直線運動の式
が使える。初速度 、停止したときの速度 、移動距離 を代入すると
負の符号は、加速度が進む向きと逆向きであることを表す。よって加速度の大きさは である。
(確かめ)停止するまでの時間は で、この間の平均の速さ をかけると となり、条件に合う。
答えは である。
別解
進む向きを正とし、加速度を ()とする。初速度 、終速度 、変位 。
より 、。
検算: 停止までの時間 、平均の速さ なので距離は で一致する。有効数字 2 桁で 。