問題は、等加速度直線運動に関するもので、速度と時間の関係式 $v = gt$ および、時間を含まない式 $v^2 = 2gy$ を用いて、それぞれ速度 $v_1$ と $v_2$ を求めるものです。

応用数学物理力学等加速度直線運動速度重力加速度
2025/6/26

1. 問題の内容

問題は、等加速度直線運動に関するもので、速度と時間の関係式 v=gtv = gt および、時間を含まない式 v2=2gyv^2 = 2gy を用いて、それぞれ速度 v1v_1v2v_2 を求めるものです。

2. 解き方の手順

(2) 速度 v1v_1 を求める手順:
速度と時間の関係式 v=gtv=gt を用います。
重力加速度 g=9.8m/s2g = 9.8 m/s^2、時間 t1=1.41st_1 = 1.41 s が与えられています。
これらを式に代入して v1v_1 を計算します。
v1=9.8×1.41=13.818v_1 = 9.8 \times 1.41 = 13.818 となり、これを四捨五入して 14m/s14 m/s とします。
(3) 速度 v2v_2 を求める手順:
時間を含まない式 v2=2gyv^2 = 2gy を用います。
重力加速度 g=9.8m/s2g = 9.8 m/s^2、距離 y=19.6my = 19.6 m が与えられています。
これらを式に代入して v22v_2^2 を計算し、v2v_2 を求めます。
v22=2×9.8×19.6=19.6×19.6v_2^2 = 2 \times 9.8 \times 19.6 = 19.6 \times 19.6
したがって、v2=19.6×19.6=19.620m/sv_2 = \sqrt{19.6 \times 19.6} = 19.6 \approx 20 m/s となります。

3. 最終的な答え

(2) v1=14m/sv_1 = 14 m/s
(3) v2=20m/sv_2 = 20 m/s

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