問題20は、静止している質量5kgの物体に一定の力が5秒間作用し、速度が4m/sになったとき、同じ力が質量8kgの物体に作用したときの加速度を求める問題です。

応用数学力学運動方程式ニュートンの法則加速度質量
2025/7/19

1. 問題の内容

問題20は、静止している質量5kgの物体に一定の力が5秒間作用し、速度が4m/sになったとき、同じ力が質量8kgの物体に作用したときの加速度を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、質量5kgの物体に作用した力を計算します。
物体の加速度 aa は、速度変化時間=4m/s5s=0.8m/s2\frac{速度変化}{時間} = \frac{4m/s}{5s} = 0.8 m/s^2 です。
ニュートンの運動方程式 F=maF = ma より、力 FFF=5kg×0.8m/s2=4NF = 5kg \times 0.8 m/s^2 = 4N です。
次に、同じ力 F=4NF = 4N が質量8kgの物体に作用するときの加速度 aa' を求めます。
F=maF = ma より、4N=8kg×a4N = 8kg \times a' です。
したがって、a=4N8kg=0.5m/s2a' = \frac{4N}{8kg} = 0.5 m/s^2となります。

3. 最終的な答え

0. 5 m/s²

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