はい、承知いたしました。等加速度直線運動の問題ですね。以下の形式で解答します。

応用数学物理力学等加速度運動運動方程式
2025/6/2
はい、承知いたしました。等加速度直線運動の問題ですね。以下の形式で解答します。
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1. 問題の内容**

16番の問題は以下の通りです。
x軸上を正の向きに進む物体が、原点を初速度 14 m/s14 \text{ m/s} で通過してから、一定の加速度で減速しながら、5.0秒間に45m進んだ。
(1) 物体の加速度はどの向きに何 m/s2\text{m/s}^2 か。
(2) 速度が 0 m/s0 \text{ m/s} になるまでに物体が進んだ距離 l [m]l \text{ [m]} を求めよ。
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2. 解き方の手順**

(1) 加速度を求める。
等加速度運動の公式 x=v0t+12at2x = v_0 t + \frac{1}{2}at^2 を用いる。ここで、xxは変位、v0v_0は初速度、ttは時間、aaは加速度である。
問題文より、x=45 mx = 45 \text{ m}, v0=14 m/sv_0 = 14 \text{ m/s}, t=5.0 st = 5.0 \text{ s} なので、これらを代入してaaについて解く。
45=14×5+12×a×5245 = 14 \times 5 + \frac{1}{2} \times a \times 5^2
45=70+12.5a45 = 70 + 12.5a
12.5a=2512.5a = -25
a=2 m/s2a = -2 \text{ m/s}^2
したがって、加速度は負の向き(x軸の負の向き)に 2 m/s22 \text{ m/s}^2である。
(2) 速度が0 m/sになるまでの距離を求める。
等加速度運動の公式 v2v02=2axv^2 - v_0^2 = 2ax を用いる。ここで、vvは最終速度、v0v_0は初速度、aaは加速度、xxは変位である。
問題文より、v=0 m/sv = 0 \text{ m/s}, v0=14 m/sv_0 = 14 \text{ m/s}, a=2 m/s2a = -2 \text{ m/s}^2 なので、これらを代入してxxについて解く。
02142=2×(2)×x0^2 - 14^2 = 2 \times (-2) \times x
196=4x-196 = -4x
x=49 mx = 49 \text{ m}
したがって、速度が0 m/sになるまでに物体が進んだ距離は49 mである。
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3. 最終的な答え**

(1) 負の向きに 2 m/s22 \text{ m/s}^2
(2) 49 m49 \text{ m}

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