物理 第一編 「力と運動」 解答・印刷は ⇒ １章：平面内の運動 No.1 基礎からの高校物理 １、平面運動の速度・加速度 変位 Ａ 変位・・・どの向きに何ｍ移動したのか（位置がかわったのか）を表すものが＿＿＿＿である。 矢 ベクトル 向きまで説明するので、図の中では＿＿＿＿＿＿＿（ ）で表すと便利である。 印 観測者からの位置ベクトル 下図のように、物体の変位は＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿を使って 作図で求めることができる。 物体の変位 → ⊿ｒ → ｒ1 → ｒ2 観測者からの位置ベクトル 観測者 （ ちなみに・・・ どのように進んでも変位は青！ → → → ⊿ ｒ ＝ ｒ2 － ｒ1 Ｂ 速度 速度の合成・分解・成分 相対速度（覚えてるか？） 類題１ ・・・学習済み（問題だけやってみよう） 雨が鉛直に降る中を，電車がまっすぐな線路上を一定の速さで水平に走っている。このとき， 電車内の人が見る雨滴の落下方向は，鉛直方向と 60° の角度をなしていた。雨滴の落下の速さを 10m/s とするとき，電車の速さを求めよ。ルート 3 ＝ 1.7 とする。 図が描ければ 出来上がり！ 速度のベクトルを作図すると上の図のようになる。よって、 教科書演習問題 ｐ 24 1 相対速度 東向きに速さ 10m/s で走行している自動車 A がある。 （1） 自動車 B から見ると，自動車 A は東向きに速さ 25m/s で走行しているように 見えた。このときの自動車 B の速度はどの向きに何 m/s か。 （2） 自動車 C から見ると，自動車 A は東向きから南へ 60° の向きに速さ 20m/s で 走行しているように見えた。自動車 C の速度はどの向きに何 m/s か。ルート 3 ＝ 1.7 とする。 (1) 作図すると・・・ VBA=25 VB VA=10 東向 よって、VB は西向き 15m/s (2) 作図すると・・・ 60° VC VCA=20 東向 VA=10 よって、VC は北向き 10 3 m/s （≒ 17 m/s） ＜便利な相対速度＞ 等速で上昇 C B A 投げあげ 複数物体の運度を分析するとき、 「２物体の距離が最も縮まるのはいつ？」 D E のようなことを聞かれると、相対速度が 威力を発揮する。 B 左図の場合、該当する瞬間は＿＿＿である。 この時、両物体の速度は等しく、 ０ 相対速度が＿＿＿になっている。 一般的にいうと・・・ ２物体が最も接近するのは相対速度が０のとき！ 結構有名な知識である。 （最も遠ざかる場合も同じ知識が適応できる） Ｃ 加速度・・・基本的には学習済み（応用の話をしておこう） 2m/s ⇒正 8m/s 0s なので、基本的な求め方は こうゆう感じである・・・ 2 m/s2 加速度＝＿＿ 3s 速度の変化 加速度＝ かかった時間 m/s2 上のような直線的な場合は「速度の変化」が求めやすかった（変化なので、基本は引き算 で求める） 。これが、次のように平面的な場合は工夫（作図）が必要である。 ＜物理基礎の「相対速度」で一度学習済み＞ v3 =2m/s 3s v0 v3 －v0 ＝２ ２ やっと速度の変化が 2m/s 速度の引き算を v0 =2m/s 作図で求める！ 0s 求まった！ v3 2m/s あとは時間で割れば 加速度が求まる。 問２ 北向きに 6.0m/s の速さで進む自動車が，10 秒後に， 東向きに 6.0m/s の速さになったとする。この間の， 自動車の平均の加速度の大きさ a〔m/s2〕と，その 向きを求めよ。 2 ＝ 1.4 とする。 作図で求める（右） 加速度＝ ＝ 速度の変化 かかった時間 6 2 10 =0.84m/s 作図 始め 6m/s 速度の変化 =6 2 図より南東向き 終り 6m/s ２、落体の運動 ・・・いくつかの項目は学習済 これから学習する運動はすべて等加速度直線運動の知識が役立つ。昨年習った３つの公式は・・ ＜速度ｖの式＞ v＝ v0 ＋ gt Ａ 自由落下 ・・・学習済 Ｂ 鉛直投射 ・・・学習済 あとは宿題をじっくりやろう！ ＜変位ｘの式＞ x ＝v t ＋ (y) 0 ＜時間ｔの無い式＞ 1 2 gt2 v2 - v02 ＝ 2gx
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