質問者:FLYATE(評価:6639)
2017-10-05 09:38:55
2級テキストPDFの問18について、計算方法と説明をお願い致します。
問18
速度10m/sで進む質量2kgの物体を5秒で停止させるためには、進行方向と逆方向にどの程度の力を加え続ける必要があるか。
ただし、加える力は一定とし、空気抵抗や摩擦等といった外乱は一切ない環境であるとする。
回答者:ホバカメ(評価:7702)
2017-10-22 15:06:36
加速度を求めるのは、3級のテキストにある等加速度運動の公式を使用しました。
v:速度、v0:初速度、a:加速度、t:時間として、
v[m/s]=v0[m/s]+a[m/s2]×t[s] (s2はsの2乗)
この式で、5秒で静止するための加速度aを求めると、
0=10+a×5からa=-2[m/s2]になります。
あとは、F=ma=2×-2=-4[N]、進行方向と逆方向に4[N]の力となります。
と、考えましたがいがかがでしょうか。
なお、1[N]は、1[kg]の物体に1[m/s2]の加速度を生じさせる力ですが、物体に力を加え続ければニュートンの第二法則(運動の法則)の等加速度運動で時間とともに徐々に速度を上げて運動し、力を加えるのを止めればニュートンの第一法則(慣性の法則)の等速運動で同じ速度で運動を続けるというイメージになりますかね。
回答者:カップ麺真上離陸(評価:6463)
2017-10-06 10:30:25
PDFテキストの5ページ(見開きで10P)にボートの上に人が乗った図があると思います。
そこに力(N)の公式と単位が(4行目)記載されています。ご確認いただければ幸いです。
回答者:FLYATE(評価:6639)
2017-10-05 21:11:17
芋 誕生さんありがとうございました!
ようやくスッキリすることができました。
ちなみに力の単位「N(ニュートン)」は、1秒に必要な力の単位なのでしょうか?
回答者:カップ麺真上離陸(評価:6463)
2017-10-05 12:03:31
力(F)=加速度×質量 ですね。
加速度を考えると 速度が10m/sから5秒で静止なので
簡単にいえば
1秒後 8m/s
2秒後 6m/s
3秒後 4m/s
・
・
と-2(m/s2) となります。
そこで 上の公式に当てはめると -2(m/s2)×2(Kg)= -4(N)
進行方向と逆と方向にと記載されているので -4(N)*-1=4(N)
と私は理解しました。
回答者:素粒子ー(評価:16247)
2017-10-05 10:46:36
参考になるかどうかは?わかりませんが、ニュートンの法則が書かれたページがありますので
参考にされてはいかがでしょうか?
http://www.imawoikiru.com/20080920/340/%E9%81%8B%E5%8B%95%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87%EF%BC%88%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%B3%E3%81%AE3%E6%B3%95%E5%89%87%EF%BC%89
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