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ドローン知恵袋(Q&Aコミュニティ)

質問者:フライエイト(評価:5970)

2級(ニュートンの法則)

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:6024)

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:Hisane(評価:340)

2017-10-14 01:09:34

動いている物体を止めるときは、同じ感じで反対側の力を掛ければ止まると単純に考えて計算してみました。

回答者:芋 誕生(評価:2986)

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:フライエイト(評価:5970)

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:芋 誕生(評価:2986)

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:13817)

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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