物理の問題ですNo.1

質問

近々物理の試験があり、問題を解いているのですが、わかりません（泣）どなたか解説をお願いしたいです。

■無重力の実験を行う施設がある（写真参照）。初速度0.0m/sで物体を10.1秒間、Ｌmだけ自由落下させ、最大速度Ｖmax(m/s)にする。そして、減速部において一定の加速度で減速し、最下部で0.0m/sになる。空気抵抗なしとして以下の問いに答えよ。

（１）自由落下部の残長Ｌは何mか。
（２）減速部に入る直前の物体の速さＶmaxを求めよ。
（３）減速部の全長は200mである。減速する加速度の大きさと減速に要する時間を求めよ。

以上です。あと３つほどありますのでよろしかったらそちらのほうもよろしくお願いします。。

回答No.1

tnuma0330 · ベストアンサー

(1)
初速度0.0m/sですから、単純に
L = (1/2)gt^2
重力加速度g = 9.8m/s2とすれば、（でいいんですよね？）
L = (1/2)×9.8×10.1^2
≒ 500m

(2)
ここも単純に
v = gt
= 9.8×10.1
≒ 99.0m/s

(3)
減速の加速度は、
v^2 - v0^2 = 2ax
の公式を使う。v=0.0m/s v0=99.0m/s x=200m なので、
0 - 99.0^2 = 2a×200
400a = -9801
∴a ≒ -24.5m/s2

減速に要する時間は、
v = v0 + at
の公式。v=0.0m/s v0=99.0m/s a=-24.5m/s2 なので、
0 = 99.0 - 24.5t
∴t ≒ 4.04s

お礼

お礼が遅くなりすみません(>_<)
どうもありがとうございます！