• ベストアンサー

力学の問題です

物理の苦手なものです。よろしくお願いします。 【問題】 初速度V0で運動している質量30kgの物体に同じ方向に150Nの力を加えると、10s間で150m移動した。このときの初速度V0を求めよ。 なんとなく運動方程式を立てることはわかるのですが… よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • spring135
  • ベストアンサー率44% (1487/3332)
回答No.1

加速度をα、速度をV、変位をx、質量をm、外力をfであらわすと α=f/m これを時間tで積分して初期条件(V=V0)を考慮すると V=V0+(f/m)t さらに時間tで積分して x=V0t+(f/m)t^2/2 V0=(x-(f/m)t^2/2)/t x=150m,f=150N,t=10sec, を代入すると V0=-10(m/sec) ここでハタと困ります。 >初速度V0で運動している質量30kgの物体に同じ方向に150Nの力を加える -10(m/sec)は力とは反対方向と言っています。 問題に間違いはありませんか。

kouhei1015
質問者

お礼

ご丁寧にありがとうございます。 一応レポート課題のため、極力自力で解きたいので数値は適当に変えさせていただきました。そのためマイナス値が出てもおかしくはありません。 出された課題の数値で解きましたらちゃんと答えが出てきました。 あらかじめ書いて方がよかったかもしれませんでした。ごめんなさい。

関連するQ&A

  • 力学の問題について教えてください

    水平方向に速度Vで飛んできた質量mの物体に鉛直方向から速度vで質量Mの玉がぶつかったときの物体の速度を求めなさいという問題なのです。 ベクトルで考えるのでしょうか。 解答の道すじを教えていただきたいです。

  • 物理ですが、 力学

    質量0.01kgの球が、5m/sの速度で壁に垂直に当たり、5m/sの速度で垂直に跳ね返っていく 衝突による運動量の変化はいくつか 球が1分で600個の割合で壁に衝突するとすると、壁の受ける平均の力はいくらか 最初の問題って0.01(5-5)で0じゃないんですか? 質量2kgの木片が吊るされており、この木片の中止めがけて300m/sの速度で飛んでいる10gの弾丸が打ち込まれて木片の中でとまった。 木片の動き出す速さはいくらになるか 質量0.20kgの物体について、以下の場合の仕事をJで答えろ この物体を水平方向に1.2m動かしたとき、水平方向に加えた19.6Nの力がした仕事と重力がした仕事を求めよ この物体が1.2m自由落下したときの重力がした仕事 この物体をゆっくり真上に1.2m引き上げる時、重力がした仕事 ちなみに答えは 0.01kgm/s 1N 1.49m/s 23.5J 重力がした仕事0 2.35J -2.35J って書いてあるんですが‥ 解説がほしいです

  • 力学

    1.質量mの質点を、原点から角度θ、速さVで投げ上げた。重力加速度をgとして、運動方程式を立て、与えられた初期条件のもとで解け 2.速度に比例した抵抗-mrvを受ける質量mの質点が、水平面を運動する。その従う運動方程式を立て、それが初速度Vで原点から投げられたという初期条件のもとで解け 3.質量mの物体が、壁に固定されたばねに速度Vで衝突し、逆向きに同じ速度で跳ね返されるときの運動方程式をたてて解け。ばねから受ける力はF=-kxで与えられる 4.原点から(-k1x,-k2y)の力を受けて水平面内を運動する質量mの質点の運動方程式を立てて解け。またそのその運動の軌跡はどうなるか求めよ 自分の解答 1.問題の意味がわかりません。初期条件がなにか   mg=Vsinθ? 2. 3.-mV+F=mV   F=-kx   -kx=2mV    4.

  • 物理I 力学の問題

    物理I 力学の問題 なめらかで水平な床の上に質量Mの板が、その上に質量mの物体がおかれている。 板に水平方向の力Fを加えると、板と物体は加速度がそれぞれα、βの等加速度直線運動をした。 板と物体との間の動摩擦係数をμ' 、重力加速度をgとして、板と物体の加速度を求めよ。 板と物体それぞれについての運動方程式をたてて解こうと考えました。 模範解答の運動方程式は 板 :Mα=F-μ'mg 物体:mβ=μ'mg で、これを解いていました。 でも、板にかかっている質量はM+mではないのですか? なので、(M+m)α=F-μ'mg としました。 なぜ違うのでしょうか? グレード この質問に補足する

  • 問題集にのっている問題なのですが、解説がついていないのでどう解けばよい

    問題集にのっている問題なのですが、解説がついていないのでどう解けばよいか分かりません もしよろしければ、途中式を教えていただけませんか? 1、滑らかな水平面上を、質量20kgの物体が、6,0m/sの速さで運動している。 (1)物体の進行方向に8.0Nの力を5.0秒間加え続けると、物体の運動量はいくらになるか。また、物体の速さ はいくらになるか。 (2)物体の進行方向と逆向きに8.0Nの力を5.0秒間加え続けると、物体の運動量はいくらになるか。 また、物体の速さはいくらになるか。 (3)運動している物体を4.0秒間で静止させたい。物体に加え続ける力の大きさと向きを答えよ。

  • 力学的エネルギーの問題が分からなくて困ってます。

    今大学一年生です。 物理学1という授業内で出された宿題が分からなくて困ってます。 解答例を教えてください。(計算過程も欲しいです) よろしくお願いします。 質量Mの質点が高さ3hの位置より滑らかな斜面を滑り降り、x=0で高さhより水平方向に速さvで飛び出した。この時刻をt=0として、以下の問いに答えよ。ただし、鉛直方向をy方向、水平方向をx方向とする。 (a)速さvはいくらか。 (b)飛び出した後の運動方程式を書け。 (c)運動方程式を解いて、x,y方向の速度を時間tの関数として表せ。 (d)地上に落下する直前の速さを求めよ。 (e)地上に落下する直前のy方向の速度を求めよ。

  • 物理 重力 問題

    床の上に置いてある質量5(kg)の物体を水平方向で大きさ4(N)の力で物体を引っ張って物体を動かす。物体と床の間には摩擦はない。重力による加速度の大きさを9.8(m/s^2)として、以下の問に答えなさい。 (1)重力の大きさを答えなさい。 w=mgより w=5(kg)×9.8(m/s^2) w=49N (2)垂直抗力の大きさを答えなさい。 N=mg N=5(kg)×9.8(N) N=49N (3)物体は地面に平行にしか動かないので、この後はX軸方向の運動だけを考える。 物体の運動方程式から、X軸方向の加速度の求めなさい。 (4)時刻t=0(s)のとき、物体がx=0(s)のとき、物体がX=0(m)の位置で静止していたとして、時刻tのときのX軸方向の速度v(t)と位置x(t)を表す式を求めなさい。 (3)と(4)の解き方がよく分からないので教えてください。

  • 早急にお願いします

    地上から19.6mの高さにある物体を、初速度なしで落下させた。物体が地面に落下するのに要する時間は■sである。 水平方向に一定の力30Nを物体に加えて、物体を力と同じ向きに5m移動させた。この力が物体にした仕事は■Jである。 質量は8kgの物体が地上10mの高さにある。この物体のもつ位置エネルギーは■Jである。 摩擦のない床を一定の速さ40m/sで質量0.15kgの物体がまっすぐに滑っている。物体の運動エネルギーは■Jである。以上(4)問の解答お願いします。

  • 力学問題(問題)

    水平面上に質量10kgの物体がある。これに力を加えて、摩擦力に抗して動かそうとする。力の大きさを最小にするには、力の方向は水平に対して、どんな角度にすればよいか。またその際の力はいくらか。ただし、摩擦係数μ=0.2とする。 答え・・・11°20′ 19.2N 問題集で、答えしかありません。 この答えの出し方がわかりません。大変申し訳ありませんが、詳しく教えて下さい。 水平に押すよりも角度をつける方が力が少なくて済むんですか?水平に押すのが一番だと思ってました。。。。。多分、力の釣り合いを式にするのだと思います。mg(垂直方向の力)とmgμ(摩擦抵抗)が角度θで釣り合うのだと推測してますが、「最小」となるとどう式を組んだら良いものか・・・・ 物理(力学)勉強中です。勉強不足です・・・

  • 物理で、いくつかわからない問題があります。

    物理で、いくつかわからない問題があります。 1)x軸の正の向きに速度20m/sで運動している質量m=2.00kgの物体に t=0.0からx軸の負の向きに一定の力F=10Nが作用し続けた。 このとき物体の加速度、物体が静止する時間を求めなさい。 2)質量mの物体に重力と速度に比例する摩擦力(比例定数をγとする)がはたらくときの 運動方程式を書きなさい。ただし左辺は速度についての微分の式にすること。 3)二つの物体AとBの間の万有引力Fを、F=-D(r)rと書くとする。 このときのD(r)を求めなさい。ただし、物体AとBの質量をそれぞれMA,MBとし、 距離をr、万有引力定数をGとする。 という問題の解き方がわかりません。(たくさんすみません… どれか一つでもいいのでわかる方、どうか教えてください。