この物理基礎の問題を

質問

この物理基礎の問題を
バカにでもわかるように説明お願いいたします。
あと解説の式で
距離100×1/cos60°=200m
がでてくるのですが、これはどういう意味ですか？

回答No.10

noname#227880

「距離100×1/cos60°=200m」は、他の回答にもあるように、川の流れが無いとしたときに、船が川の右岸から左岸まで斜めに進む距離です。
この距離をxとすると、x×cos60°=100であるから、x=100×1/cos60°=200mになります。
この場合、かかる時間は、船の速度が10m/sであるから、200÷10=20sになります。

そして、これは川の流れの速度には無関係です。
以下、速度をベクトルとして捉えます。
船の速度の平行（川の下流から上流への）方向の成分は、10sin60°=5√3m/s
船の速度の垂直（川の右岸から左岸への）方向の成分は、10cos60°=5m/s
川の流れの速度の影響を受けるのは、船の速度の平行方向の成分だけであり、船の速度の垂直方向の成分は一定なので、
答えは100(川幅)÷5(船の速度の垂直方向の成分)=20s

つまり、流れが無い幅100mの川を、速度5m/sの船が川に対して垂直に進むと考えればいいことになります。
これを言い換えると、船が川の右岸から左岸まで斜めに進む距離は、川の流れの速度の影響を受けますが、船の見かけ上の（川の右岸から見た）速度とこの距離は比例するので、この距離を進むためにかかる時間は常に20sになります。

※確認
船の見かけ上の速度の平行方向の成分は、(5√3-5) m/s
船の速度の垂直方向の成分は、5m/s
船の見かけ上の速度は、√{(5√3-5)^2+5^2} m/s (これをaとします。)
問題にある60°をθに置き換えると、cosθ=5/aであるから、船が川の右岸から左岸まで斜めに進む距離は、100×a/5
これから、この距離を進むためにかかる時間は、100×a/5÷a=100÷5=20s
（aつまり川の流れの速度には無関係です。）

回答No.9

TOMONARI SEIJI（@seijiadb07）

同速あたりの言い回しは不味いですね。すみません。ヒントなど有難いです！

ジグザグに進んだら流された分真っ直ぐに進んだのと変わらないでしょうか？

分からないだらけ…。

回答No.8

TOMONARI SEIJI（@seijiadb07）

清書のつもり、解答お願いします！

回答No.7

TOMONARI SEIJI（@seijiadb07）

最終的に分からなかったのですが、以下フォトの様にはなりました。

参考までにhttp://www.google.co.jp/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwimy-n8zJnVAhVGULwKHbtHD7oQFggcMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.tokyo-med.ac.jp%2Fphysics%2Fjugyou%2Fpdf%2Fphys_P%2FKaitouREi_1.pdf&usg=AFQjCNGF6fpj8L0hfyNit7RvgNW3ziX0BA

回答No.6

5minutesmore

再度訂正
三角形は、１．２．ルート３です。

回答No.5

5minutesmore

訂正
３０ｍ→３０秒

回答No.4

5minutesmore

「距離100×1/cos60°=200m」は、川の流れが無い時に、船が対岸に着くまでの距離です。
（各辺の長さが１．２．３の直角三角形）参照
川の流れが、船の速度の半分だから、船が対岸に到着する距離は１．５倍の３００ｍになるのかな。
そうすれば、３００ｍを船の速度１０ｍ/sで割って（３００/１０)で、３０ｍ。
どうだ、合ってるかな。

回答No.3

TOMONARI SEIJI（@seijiadb07）

回答2は秒速が時速と表示していますが、秒速です。

また、答えが間違っていた場合は、申し訳ないです。

回答No.2

TOMONARI SEIJI（@seijiadb07）

単純に、平均速度がでれば、単純計算できる？

全距離が200m
時速10m進む
川の流れ5m押し戻される

√30進むとして、√15押し戻される。この事は、10m進むが、5m押し戻されるなので、実際には5mしか進めない。

200/5=40

単純計算すると、答えは40mでしょうか？

物理の計算では実際には難しそうですね！

お礼

ご回答ありがとうございました。
でも、答え違います。

回答No.1

TOMONARI SEIJI（@seijiadb07）

解説のは、

と思います。

物理の計算は式にしてみないと分かりません。