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等加速度直線運動の問題で・・
問、初めから12〔m/s〕で走っている車が2.0〔m/s〕の加速をし始めた。 (1)1秒後、4秒後、t秒後の速度は? 一秒後・・14 4秒後・・20 t秒後・・12+2tとはわかったんですが、4秒間で進んだ距離がわかりません。。あとt秒後の進んだ距離もわからないのです。。どなた教えて欲しいです。
- pinky-gold
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- mii-japan
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加速度を時間で積分すれば増加した速度、初速度を勘案すれば速度 速度を時間で積分すれば距離、初期位置を勘案すれば位置 逆に 時間に依存する位置なり距離なりを時間で微分すれば速度、速度を時間で微分すれば加速度
- kiyocchi50
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答えは、 t秒の距離がt^2+12tですから、4秒後はtに4を代入して64mです。 台形の面積で考えると、1/2×(12+20)×4ですから、確かに64になります。 ただ・・・、これは物理が苦手かではなく、数学(それも中学レベルの)が出来ていない事になりますが。
- Ki4-U2
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グラフ(横軸:経過時間[秒]、縦軸:速度[m/s])を描いてみてください。 まず手始めに、12[m/s]で走り続ける場合、グラフは横一直線ですね。 1秒後には12[m]、t秒後には12t[m]。実はこれ、グラフの線、縦軸、横軸、x=tの縦線の4本の直線で作る長方形の面積(縦12 × 横 t = 12t)なんです。 次に問題の、12[m/s]から毎秒2.0[m/s]ずつ加速する場合、グラフは右上がりの直線ですね。 で、ある時間に進んだ距離、これは上記と同様に、グラフの作る台形(を90度回した図形)の面積です。 これで考えてみましょう。ちなみに1秒間で13[m]進みます。
補足
すいません。。答えがなかなかでないんですがどうしたらいいのでしょうか。。物理大の苦手で・・グラフは書けたのですが、どうやってt秒後の進んだ距離と4秒間で進んだ距離がわかるのでしょうか。。台形の面積をもとめればいいのでしょうか・・
- Ikonos00
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…懐かしい。 (12 + 12+2t) × t ÷ 2 = t^2 + 12t だったと思います。 y軸を速さ、x軸を時間で、y=2x+12 のグラフを書き、 (0,0)、(0,12)、(t,2t+12)、(t,0)の4点を直線で結んだ 台形の面積が、進んだ距離になったと思います。 上底が12、下底が2t+12、高さがtとして、 上の式は計算しています。
補足
どなたかお願いします。。
- kiyocchi50
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進んだ距離=(初速度)×(時間)+1/2(加速度)(時間の2乗) ですよ。 ですから、今回は 12t+t^2ですね。
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補足
ありがとうござます。なんとか解けました