与えられたx-tグラフから、以下の値を求めます。 (1) 物体の速度 $v$ (2) 10秒間に移動する距離 $s$ (3) 時刻 $t=10s$ のときの物体の位置のx座標

応用数学物理運動速度距離x-tグラフ
2025/4/24

1. 問題の内容

与えられたx-tグラフから、以下の値を求めます。
(1) 物体の速度 vv
(2) 10秒間に移動する距離 ss
(3) 時刻 t=10st=10s のときの物体の位置のx座標

2. 解き方の手順

(1) 速度 vv を求めるには、グラフから傾きを読み取ります。傾きは ΔxΔt\frac{\Delta x}{\Delta t} で計算できます。グラフから、t=0t=0x=4x=4t=4.0t=4.0x=16x=16 と読み取れます。したがって、
v=1644.00=124=3 m/sv = \frac{16 - 4}{4.0 - 0} = \frac{12}{4} = 3 \ m/s
(2) 10秒間に移動する距離 ss は、s=v×ts = v \times t で計算できます。ここで v=3 m/sv = 3 \ m/st=10 st = 10 \ s なので、
s=3×10=30 ms = 3 \times 10 = 30 \ m
(3) 時刻 t=10st=10s のときの物体の位置 xx は、初期位置 x0x_0 と移動距離 ss から計算できます。初期位置は x0=4 mx_0 = 4 \ m で、移動距離は s=30 ms = 30 \ m なので、
x=x0+s=4+30=34 mx = x_0 + s = 4 + 30 = 34 \ m

3. 最終的な答え

(1) 物体の速度 v=3 m/sv = 3 \ m/s
(2) 10秒間に移動する距離 s=30 ms = 30 \ m
(3) 時刻 t=10st=10s のときの物体の位置のx座標 x=34 mx = 34 \ m

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