なめらかな床の上で静止している質量3.0kgの物体に、6.0Nの一定の力を水平に加えて4.0m押し続けたときの、物体の速さを求める問題です。有効数字2桁で答える必要があります。

1. 問題の内容

なめらかな床の上で静止している質量3.0kgの物体に、6.0Nの一定の力を水平に加えて4.0m押し続けたときの、物体の速さを求める問題です。有効数字2桁で答える必要があります。

2. 解き方の手順

まず、物体に加わる力から加速度を求めます。ニュートンの運動方程式 $F = ma$ を用います。

$F = 6.0 N$, $m = 3.0 kg$ なので、

$a = \frac{F}{m} = \frac{6.0}{3.0} = 2.0 m/s^2$

次に、等加速度運動の公式を使って、物体の速さを求めます。

初速度 $v_0 = 0 m/s$, 加速度 $a = 2.0 m/s^2$, 移動距離 $x = 4.0 m$ なので、

$v^2 - v_0^2 = 2ax$

$v^2 - 0^2 = 2 \times 2.0 \times 4.0$

$v^2 = 16$

$v = \sqrt{16} = 4.0 m/s$

3. 最終的な答え

4. 0 m/s