物理の、台車の問題で・・・

質問

物理の問題で、ちょっとつまずいてしまいました、お願いします教えてください。
右下の方向に台車を走らせたところ、点Ａを通過して、２．０秒後に、６．０ｍ離れた点Ｂを５．０ｍ／ｓで通った。台車の加速度ａを求めよ。という問題で解答は２．０ｍ／ｓ×ｓとなっていたのですが。僕が計算すると、ａ＝２．５になってしまいました。

回答No.4

htms42 · ベストアンサー

既に皆さんがお答えになっています。
どなたも「初速度を考えていない」からだと書いておられます。
でもそういうことにどうすれば気がつくのでしょうか。

＞点Ａを通過して、２．０秒後に、６．０ｍ離れた点Ｂを５．０ｍ／ｓで通った。

ａ＝２．５となったところでできたということで解答を見ておられますね。２．０という解答を見てお手上げになってしまっています。間違いを見つける回路を身に着けないといつも人に聞くか答えをパターン的に丸暗記してしまうかになってしまいます。
問題文には３ッつの内容があります。
（１）点Ａを通過して、
（２）２．０秒後に、６．０ｍ離れた点Ｂを
（３）５．０ｍ／ｓで通った。

（１）の言葉で「初速度がゼロではないはずだ」というのは＃２のご回答にも書かれています。でもちょっと気がつきにくいです。だから初速度＝０で求めてしまったというのは仕方がありません。
あなたが得た結果は初速度＝０で２．０秒後に速度が５．０ｍ／ｓになったという内容に対応するものです。（３）だけを使っています。（２）を使っていないということに気がつけば間違いに気がつきます。
初速度＝０でスタートし加速度２．５ｍ／ｓ・ｓで２．０秒間運動したときの移動距離はいくらになりますか。６．０ｍにはなりませんね。何処かで間違っています。これで改めて問題文全部を見直すという作業になります。速度が５．０ｍ／ｓ、移動距離が６．０ｍになったということを両立するようにしようと思えば加速度が２．５ｍ／ｓ・ｓとなったという結果を得たときに使った条件で問題文の中にないものを浮かび上がらせる必要があります。
初速度の入った式に初速度＝０を入れて消したときは条件を意識しやすいですがはじめから初速度のない式を使ってしまったときに初速度＝０を使っているというのは意識しにくいことかもしれません。こういう意味で学校ではできるだけ一般式から出発して解くというのを習うのだと思います。（＃２、＃３のご回答は一般式からスタートしています。）でも一般式を使わずに簡単にいけると思ってやってしまうこともあります。そのときには検算が必要です。問題文に書かれていることすべてに合っているかどうかを吟味する必要があります。
これができていればこのコーナーに質問を出すという必要もなくなっているはずです。

回答No.3

fuuraibou0

すでに皆さんが、回答されていますが、

点Ａの初速を Ｖ0 とすると、ｔ秒後の点Ｂの速度 Ｖ は、加速度を ａ として、

　　Ｖ＝dx/dt＝Ｖ0＋ａ*ｔ ・・・(1)

　∫dx＝∫(Ｖ0＋ａ*ｔ)dt

∴　Ｘ＝Ｖ0*ｔ＋ａ*ｔ^2/２　・・(2)

(1)の両辺を２倍して、(2)を引くと、

　　２(５)＝２(Ｖ0＋ａ*２)　　　２*(1)
－）　　６＝Ｖ0*２＋ａ*２^2/２　　(2)
－－－－－－－－－－－－－－－
　　　　４＝　０　+ ａ*２　　　　　よって、 ａ＝２ ｍ/ｓ^2　になりますよ。

回答No.2

T-gamma

おそらく初期速度を考えていないためだと思います。
Ａを通過したとき、既に物体は速度V0を持っているので
Ｖ＝at+V0
Ｘ＝at^2/2+V0ｔ
ｔ：Ａを通過してからの経過時間
Ｘ：Ａからの変位
となります。
もう一度自分で考えてみてください。

回答No.1

s24031t

あなたは、初速度（時刻０での速度）を０ｍ／ｓと考えていませんか？
初速度も考慮に入れてください。