【演習】鉛直投げ上げ

物理基礎【力学】第9講『鉛直投げ上げ』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

鉛直投げ上げ真上に投げ上げた物体は最高点に到達した後，折り返して落下します。一見難しそうですが，大事なのは，空中にある物体は重力だけを受けているということ。 つまり投げ上げも等加速度運動です。...

問題

[Level.1]
鉛直投げ上げのv-tグラフとして正しいものを以下の選択肢から選べ。

[Level.2]
小球を初速度v₀で鉛直上方に投げ上げた。 投げ上げてから最高点に達するまでにかかる時間を求めよ。 ただし，重力加速度をgとする。 また，最高点の高さはいくらか。

[Level.3]
以下の図のように，地面からの高さが19.6mの地点から，小球を14.7m/sの初速度で鉛直上方に投げ上げた。 小球が地面に達するのは投げ上げてから何秒後か。 ただし，重力加速度を9.8m/s²とする。

この下に答えを載せていますが，まずは自力で考えてみましょう。

答え

[Level.1]
（イ）

[Level.2]
時間：\(\frac{v_0}{g}\) 最高点の高さ：\(\frac{{v_0}^2}{2g}\)

[Level.3]
4.0秒後