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物理の問題です

高校の物理の問題です。よかったら教えてください。 ロケットが加速度2gで一分間真上に上昇してエンジンを停止させた。 (1)この時のロケットの速度をv₁と高さhを求めよ。 (2)その後の上昇し続けて最高点に到達したときのロケットの高さHと打ち上げてから経過した時間t₂を求めよ。 (3)ロケットが地表に落下直前の速度v₂とロケットの全飛行時間Tを求めよ。ただし、空気の抵抗は無視し、上空でも重力加速度は地表付近と同じだとせよ。

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  • gohtraw
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回答No.1

重力に打ち勝って上向きの加速度2gを生じたとすると、ロケットの推力は3mg(m:ロケットの質量)だったということですね。 (1)加速度2gで60秒間加速したのだから、(初速度がゼロだったとすれば) v1=60*2g=120g であり、 h=60^2*2g/2  =3600g となります。 (2)エンジン停止してからは下向きの加速度gで減速していくので、エンジン停止から最高点に達するまでには 120g/g=120 (秒) 必要です。打ち上げてからの時間は 120+60=180 (秒) ですね。エンジン停止後の上昇距離は v1*120-120^2*g/2=7200g ですから、最高点の高さは 3600g+7200g=10800g となります。 (3)最高点から地面に達するまでの所要時間は gt^2/2=H とおいて t=√(2H/g) で求められます。また、地面に到達する寸前の速度は mv2^2/2=mgH より v2=√(2gH) で求められます。

Guriko13
質問者

お礼

詳しくありがとうございました。 よくわかりました。 本当にありがとうございました。

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