高校物理

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5分でわかる!自由落下の速度と位置

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5分でわかる!自由落下の速度と位置

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この動画の要点まとめ

ポイント

自由落下の速度と位置

運動と力10のポイント2 全部 空欄埋める

これでわかる!
ポイントの解説授業
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自由落下の加速度は下向きにg=9.8[m/s2]でしたね。では、 自由落下における速度と位置 は、どのような式で表せるのでしょうか。

自由落下の図を描く3つの手順

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初速度0[m/s]で落下する物体のt[s]後の速度と位置を考えていきましょう。

運動と力10のポイント2 図 ただしy軸とその左にある目盛りはすべて外す

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自由落下をはじめとする物体の落下運動では、次のような3つの手順で図を描いていくと、速度や位置がイメージしやすくなります。

落下運動の図を描く3つの手順

重力加速度g[m/s2] を下向きにかく

スタートの場所を原点 に定め、 運動方向をプラス にして軸をかく

③ 物体の 加速度 を式で表す

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先ほどの図に、①②を書き込むと次のようになりますね。

運動と力10のポイント2 図 右側の式不要

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「③物体の加速度を式で表す」についてはどうでしょうか? 自由落下では、物体にはたらく加速度は重力加速度のみですね。下向きの運動方向なので、加速度は、 a=+g となります。

式を自分で導き出せるようにしよう!

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準備が完了したら、いよいよ速度と位置を求めていきましょう。

運動と力10のポイント2 図 右側の式不要

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この物体は、一定の加速度+gで 等加速度直線運動 をしていることがわかりますね。等加速度直線運動の速度と位置の式ならば、みなさんも学習していますね。少し振り返ってみましょう。

等加速度直線運動の速度の式
運動と力10のポイント2 図の右側1行目
等加速度直線運動の位置の式
運動と力10のポイント2 図の右側2行目
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自由落下の運動では、上の2つの式に 「初速度v0=0」「加速度a=+g」 を代入するだけです。すると、速度と位置を求めることができるのです。

POINT
運動と力10のポイント2
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自由落下では
速度:v=gt
位置:y=(1/2)gt2
となるのですね。
公式を覚えるだけでなく、等加速度直線運動の式から自由落下の式を自分で導けるようにしておきましょう。

Suzuki

この授業の先生

鈴木 誠治 先生

知識ゼロからでもわかるようにと、イラストや図をふんだんに使い、難解な物理を徹底的にわかりやすく解きほぐして伝える。

自由落下の速度と位置
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