高校物理をやさしく解説するブログ

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    堀口塾

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    タグ:鉛直投げ上げ

    水平投射


    高いところから物体を
    水平方向に投げることを
    「水平投射」という。

    物体が描く軌道は放物線となる。

    この水平投射の運動を分析する場合は、
    水平方向のx方向と鉛直方向のy方向に
    運動を分けて考える。

    まず、x方向に関してどのような
    運動をするのかというと、
    物体が運動中に水平方向には
    力を受けないから、
    等速直線運動と同じ運動をする、
    と考えられる。

    水平投射されて運動している物体を
    上からライトで照らして、
    地面に映った影の運動を頭の中で
    イメージしてみよう。 【水平投射】の続きを読む

    鉛直投げ上げ」に続いて、その2です。

    鉛直投げ上げについて、
    もう少し深く考えてみよう。

    投げ上げの公式における加速度は
    常に-gで正しいのか?

    ということを考えてみよう。

    これは実際、
    私shumonが高校で教えていたときに、
    とある生徒から質問された内容です。

    質問内容を詳しく説明すると、

    物体の運動は、はじめは減速しながら、
    鉛直上向きに上がっていくので、
    加速度は-gでよいが、
    やがて速度v= 0の最高点に達し、
    これを越え、下向きに今度は
    加速しながら落下していく。
    このとき重力加速度は
    +gになるのではないか?

    ということである。

    結果からいうと、
    「常に-gで正しい」
    が答えである。

    では、なぜ落下するときも
    -gなのか?であるが、

    これは、鉛直上向きの方向を
    正にとっているから、である。

    しかし、これじゃわからないでしょう。

    じゃ、具体的な数値で考えてみよう!! 【鉛直投げ上げ その2】の続きを読む

    鉛直投げ下ろし


    鉛直投げ上げは、
    自由落下、鉛直投げ下ろしと違って、
    上向きに投げ上げる。

    つまり、初速度v0が重力加速度と
    逆向きになっている。

    ということは?

    等加速度運動の式において、
    加速度をa=-gに置き換えてやればよい。

    初速度v0は当然あるから、
    そのままでオッケーである。

    【鉛直投げ上げ】の続きを読む

    鉛直投げ下ろしという動作は、
    鉛直に投げ下ろす・・・
    つまり、物体に初速度をつけて
    落下させることである。

    例えば・・・

    プロ野球で、
    逆転満塁ホームラン!
    など、ピッチャーが
    ホームラン打たれたときに、
    悔しくて滑り止めのロジンバッグをつかんで
    マウンドに叩き付ける・・・
    そんなシーン見たことありますね?

    このときピッチャーは
    投げ下ろしをしてますね。

    では、鉛直投げ下ろしの関係式を
    求めてみよう。

    これはとても簡単で、
    等加速度運動の式において、
    加速度a=gに置き換えてやればよいだけである。

    自由落下において、
    初速度v0=0と置いたが、
    投げ下ろしでは、初速度があるのが、
    自由落下との違い。

    だから、初速度は0と置かないで
    残しておこう。

    つまり、等加速度運動の3公式

    v=v0+at
    x=v0t+1/2at^2
    v^2-v0^2=2ax

    において、a=gと置き換える。

    すると、次のような式が求まる。

    v=v0+gt
    x=v0t+1/2gt^2
    v^2-v0^2=2gx

    これらが、
    鉛直投げ下ろしにおける式である。

    では、自由落下と同様に、
    速度の式v=v0+gtについてもう少し
    詳しく考えてみよう。 【鉛直投げ下ろし】の続きを読む

    自由落下は、等加速度運動の式において、
    初速度v0=0、加速度a=gに置き換えてやればよい。

    つまり、

    v=v0+at
    x=v0t+1/2at2
    v2-v02=2ax

    において、v0=0、a=gと置き換える。

    すると、次のような式が求まるが、
    これが、自由落下における式である。

    v=gt
    x=1/2gt2
    v2=2gx

    では、速度の式v=gtを考えてみよう。 【自由落下】の続きを読む

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