物理の問題で教えて欲しい問題があります。一応答えは

質問

物理の問題で教えて欲しい問題があります。一応答えは出したんですが、間違っていました。

次の問いに答えよ。ただし、空気の抵抗を無視し、重力の加速度を、9.8m/s二乗とする。

(1)時速3000kmで、鉛直に打ち出された銃弾は、どのくらいの高さまで到達するか、求めよ。また最高点までの時間も求めよ。

答え 35km 85s

(2)同じ速度で、水平から60°上方に打ち出された銃弾の飛ぶ距離を求めよ。

答え 61km

何故、間違っているのか分からないので解説をお願いします。

回答No.2

noname#223613

今回の問題は、(１)はＣ，(２)はＥの場合だ。
よく判んないのが9．8m/s²、角度60°なんだ、なんで 9．8m/s²＝g m/ｓ²、角度60°＝π/3
となってないの？ まぁ、いいかっ。

気を付けなきゃいけないのが【単位の統一】だっ。
１h(時間)＝3600ｓ(秒)
１km＝1000 m
3000km/h ＝2500/3 m/s
等々．．

(１)
■速度ν＝初速ν₀ - 重力加速度g×時間変化t
詰まり、ν＝ν₀ - gt
最高点に達したときの時間を t とすると、このときの速度 νは 0 だから、速度の式は、
ν＝ 0 ＝ ν₀ - gt だから、t ＝ν₀/g だ。
ｔ ＝5(km/s)/9．8×6(m/s²)＝5×1000(m)/9．8×6(m/s²)＝5000/58．8≒８５(s)．．(答)

■上方最高点の高さh＝初速ν₀×時間変化t - 1/2重力加速度g時間変化t²
詰まり、h＝ν₀t - 1/2gt² (重力加速度は、下方向の逆だから -g とする)
h ＝ν₀t - 1/2gt²
＝ν₀(ν₀/g) - 1/2g(ν₀/g)²
　＝ν₀²/g - 1/2(ν₀²/g)
　＝1/2(ν₀²/g)
　＝1/2×ν₀²÷ g
　＝1/2×(2500/3)²÷ 9．8
＝25²×10000÷9×19．6
　＝625÷176．4×10000 m
　≒35430 m
≒３５(km)．．(答え)

(２)
重力加速度は -g 、水平となす角をθ、初速度をν₀とすると、
速度　νχ(χ方向の速度) = ν₀ cosθ　　　
　　　νy(y方向の速度) = ν₀ sinθ - g t
位置　χ = ν₀ cosθ・t　　y = ν₀ sinθ・t - 1/2 g ｔ²

で表されるから、

最高点でのｙ方向での速度νy＝0だから、最高点に達するまでの時間 t を求めると、
νy＝ν₀sinθ－gt ＝0
∴t＝ν₀sinθ/g
かつ、最高点に達した時の水平距離χは、
χ＝ν₀ cosθ・t に　t＝ν₀sinθ/g　を代入

χ＝ν₀ cosθ・ν₀sinθ/g
　＝ν₀² sinθsosθ/g　又は、ν₀²sin2θ/gでもよい。

で、飛んだ距離はχの 2 倍だから
2χ＝ 2ν₀² sinθsosθ/g
＝ 2×(2500/3)²×(√3/2)×(1/2)÷9．8
≒61366 m
≒６１(km)．．(答え)

※因(ちな)みにキミはスマホかい？ ＰＣ持ってるかい？どちらかを駆使して質問してると想定しての回答です。
それから画像添付は手っ取り早いけど、フォントが小さくて回答する気が起きないんだ、普通は。

回答No.1

malaytrace

自分でどう考えたのか書かれていないと、「なぜ間違っているか」は答えることができませんよ。

自分の考えと、立式、至った誤答を書きましょう。