高校物理
5分で解ける!運動エネルギーに関する問題
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![運動と力10のポイント2 ポイント内の2行分の式のみ](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/1_12_52_3/k_sci_phy_1_3_10_2_image99.png)
自由落下の速度vから運動エネルギーを求める
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正しいグラフを選ぶために、まずは自由落下の運動エネルギーを式で表しましょう。
K=(1/2)mv2
ですね。
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ただし、今回のグラフの横軸はt[s]なので、速度vをtで置き換えなければなりません。自由落下におけるt秒後の速度vはどのように表すことができるでしょうか。自由落下は、初速度0[m/s]、加速度g[m/s2]の等加速度直線運動なので、 v=gt と表すことができますね。
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
これを運動エネルギーの式に代入して、
K=(1/2)mv2
⇔ K=(1/2)mg2t2
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この式から、自由落下の運動エネルギーKは時間tの2乗に比例していることが分かります。縦軸をK、横軸をtとしたグラフで、2次関数y=ax2と同じ放物線の形を描きますね。該当するグラフの形は ア です。
答え
![高校物理 運動と力52 練習2 全部](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/1_12_52_3/k_sci_phy_1_12_52_3_image02.png)
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自由落下する物体の運動エネルギー のグラフがどれかを答える問題です。まず、 自由落下 がどんな運動か覚えていますか。自由落下とは、静かにボールを手放して落下させるような、 初速度が0の落下運動 のことを言います。自由落下における速度と位置は、次の公式が成り立ちますね。