等加速度直線運動をしている物体が点Aを通過するときの速度が $50 \ m/s$ であり、その10秒後に点Bを通過するときの速度が $10 \ m/s$ である。 (1) 加速度を求める。 (2) A点とB点間の距離を求める。

応用数学物理運動等加速度直線運動公式速度加速度変位
2025/6/11

1. 問題の内容

等加速度直線運動をしている物体が点Aを通過するときの速度が 50 m/s50 \ m/s であり、その10秒後に点Bを通過するときの速度が 10 m/s10 \ m/s である。
(1) 加速度を求める。
(2) A点とB点間の距離を求める。

2. 解き方の手順

(1) 加速度を求める。
等加速度直線運動の速度の公式 v=v0+atv = v_0 + at を使用する。
ここで、
vv は最終速度 (10 m/s10 \ m/s)、
v0v_0 は初期速度 (50 m/s50 \ m/s)、
aa は加速度、
tt は時間 (10 s10 \ s) である。
10=50+a×1010 = 50 + a \times 10
10a=4010a = -40
a=4 m/s2a = -4 \ m/s^2
(2) A点とB点間の距離を求める。
等加速度直線運動の変位の公式 x=v0t+12at2x = v_0t + \frac{1}{2}at^2 を使用する。
ここで、
xx は変位(A点とB点間の距離)、
v0v_0 は初期速度 (50 m/s50 \ m/s)、
aa は加速度 (4 m/s2-4 \ m/s^2)、
tt は時間 (10 s10 \ s) である。
x=50×10+12×(4)×102x = 50 \times 10 + \frac{1}{2} \times (-4) \times 10^2
x=5002×100x = 500 - 2 \times 100
x=500200x = 500 - 200
x=300 mx = 300 \ m

3. 最終的な答え

(1) 加速度:a=4 m/s2a = -4 \ m/s^2
(2) AB間の距離:x=300 mx = 300 \ m

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