高い塔の上から小球を自由落下させたとき、以下の問いに答えます。重力加速度の大きさは $9.8 \ m/s^2$ とします。 (1) 2.0秒後の小球の加速度はどの向きに何 $m/s^2$ か。 (2) 2.0秒後の小球の速さ $v$ は何 $m/s$ か。

1. 問題の内容

高い塔の上から小球を自由落下させたとき、以下の問いに答えます。重力加速度の大きさは $9.8 \ m/s^2$ とします。

(1) 2.0秒後の小球の加速度はどの向きに何 $m/s^2$ か。

(2) 2.0秒後の小球の速さ $v$ は何 $m/s$ か。

2. 解き方の手順

(1) 小球は自由落下しているので、加速度は常に重力加速度です。重力加速度の大きさは $9.8 \ m/s^2$ で、向きは鉛直下向きです。時間は関係ありません。

(2) 自由落下の速さは、

$v = gt$

で求められます。ここで、$g$ は重力加速度、$t$ は時間です。

$t = 2.0 \ s$、$g = 9.8 \ m/s^2$ を代入すると、

$v = 9.8 \ m/s^2 \times 2.0 \ s$

$v = 19.6 \ m/s$

3. 最終的な答え

(1) 鉛直下向きに $9.8 \ m/s^2$

(2) $19.6 \ m/s$