物体の運動2：等加速度直線運動
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というわけで等加速度直線運動の時間です。
いきなり連続更新、最初はこんなもんです。そのうち放置されます。
なんか仰々しいタイトルがついていますが、一定の割合で速度が変化する運動です。
物体の落下なんかがこれにあたります。
加速度をa[m/s2]
速度をv[m/s]
位置をx[m]
時間をt[s]とすると、
v(t)＝at + v0 ･･･(2.1)
x(t)＝at2/2 + v0t +x0 ･･･(2.2)
となります。
ただし、v0は時刻t＝0での速度、x0はt＝0での位置。
加速度というのは、速度の変化の割合を示す値です。
たとえば落下では、加速度a＝重力加速度g≒9.8[m/s2]を使います。
簡単のために初速v0＝0、x0＝0とします。
v(t)＝gt＝9.8t[m/s] ･･･(2.3)
y(t)＝gt2/2＝4.9t2[m/s2] ･･･(2.4)
つまり、初速0で落下させた場合、1秒後には9.8m/sになってるわけです。
2秒後には19.6m/sとどんどん早くなります。
で、落下距離ですが、一秒で大体5m、二秒だと大体20m、3秒後には45mも落ちるわけです。
たとえば10階建てビルから消火器を投げると、大体30〜40mの高さなので2秒半くらいで落ちるわけですね。
また、速度は25m/sにもなってるのですが、プロボクサーの拳が20m/sもなかったはず。
そら人が死ぬわけです。
最初人が飛び降りる例にしようとか思ったのは内緒だ。
さて、雨の例を考えて見ましょう。
雨粒は大体上空数千メートルから落ちてきます。
面倒なので1000mから落ちるとしましょう。
このとき、おちるのにかかる時間は大体15秒で、そのとき150m/sの速さです。
400km/hくらいと言い換えるとどれくらい早いかわかりますね。
でも、実際問題として落ちてきた雨粒って結構見えますよね。
あと、あたってもそんなに痛くないですよね。
さあ、その理由を考えてください。
制限時間は30分。
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