物理基礎 レポートのヒント 第１回 〈１章 直線運動の世界〉

空欄があると再提出になります。必ず全て記入しましょう。また、間違いが多い場合も再提出です。

【式】と書いてある問題は、必ず途中式も書きましょう。

＊自分で式を立てて解く問題では、「教科書の内容は理解できた気がするけど…解けない…」ということ

がよくあります。問題文から式を立てるには、ある程度慣れが必要です。レポート問題は、教科書例題等

の類似問題になっているものが多いです。例題を読み解き、参考にしながら諦めずにレポート問題に取り

組んでみましょう。

1 （物理用語問題）教科書の本文以外の左右の欄も確認しましょう。

①～⑦：教科書p.11,12 ⑧～⑩：教科書p.16,17

⑪～⑮：教科書p.14,15,18～21 ⑯～⑳：教科書p.26～31

2 （速さ・平均の速さ）教科書p.11 を読み、速さの意味と公式を理解しましょう。平均の速さ・瞬間の

速さの違いも考えましょう。

(km/h)は、「１時間あたり何 km 移動したか？」 (m/s)は、「１秒あたり何 m 移動したか？」

◆ (km/h) を (m/s) に変換する場合

（平均の）速さ = □𝑘𝑚

〇時間 =

□×1000 𝑚

〇×60×60 秒 =

□

〇×3.6

(例)72 (km/h) = 72×1000

60×60 (m/s) =

𝟕𝟐

𝟑.𝟔 (m/s) = 20(m/s) よって、x (km/h) =

𝑥

3.6(m/s)

3 （相対速度）教科書p.17 をよく読み、p.17 例題２を参照。

◆速さに正 (＋)、負 (－)をつけて、向きも表したものが速度 (例)東向きを正とすると、西向きに 40 km/h

で進む車の速度は－40km/h ◆(相対速度)＝(相手の速度)－(自分の速度)

＊教科書p.22～ 以下の公式は、問題 4 5 6 で使います。

重要 等加速度直線運動の公式 必ず覚えましょう！

◆公式① v = v0 +at ◆公式② x = v0 t + 1

2at2 ◆公式③ v 2 －v0

2 = 2ax

＊公式で使う物理量・()は単位＊

t (s) : 時間(秒) a (m/s2) : 加速度(メートル毎秒毎秒)

v (m/s) : 速度(メートル毎秒) g (m/s2) : 重力加速度(メートル毎秒毎秒)

v0 (m/s) : 初速度(メートル毎秒) y 又は h (m) : 変位/高さ(メートル)

※ t = 0 (s)での速度のこと。

4 （等加速度直線運動）教科書p.22,23 をよく読み、p.23 例題 5 を参照。

(1)教科書p.22 の図 20 解説を読む。加速度 2 m/s2 とは、 1 秒間で速度が２m/s ずつ速くなる。

初速度 4m/s の場合、1 秒後 4＋2＝6 m/s 2 秒後 4＋2＋2＝8 m/s… ◆公式① v = v0 +at を使う。

(2)教科書p.22 の図 21 解説を読む。◆公式② x = v0 t + 1

2at2 を使う。

(3)教科書p.23◆公式①、②を式変形すると◆公式③となる。◆公式③ v 2 －v02 = 2ax を使う。

5 （自由落下・鉛直投げ下げ）教科書p.26,27 をよく読む。落下運動は等加速度直線運動の公式①～③で

x →y 、a→gと置き換えるだけで、式の意味は変わりません。また、自由落下では v0＝0 m/s。

(1)教科書p.27◆公式② x = v0 t + 1

2at2 ➡ y =

1

2gt2 を使う。この問題では、y を h で表している。

(2)教科書p.27◆公式③ v 2 －v02 = 2ax ➡ v 2 = 2gy を使う。

(2)教科書p.27◆公式① v = v0 +at ➡ v = v0 +gt を使う。この問題では、v0＝15 m/s。

6 （等加速度直線運動）使う公式をヒントとして示しますが、◆公式①～③のどれを使えばよいか分か

るようになるとよいです。この問題では、v0＝20 m/s、t＝3 s の時 v＝14 m/s が既に与えられています。

(1) a を求めます。◆公式① v = v0 +at に与えられている数値を代入し、a を求める。符号に注意。

(2) x を求めます。点 A で折り返しているということは、点 A での速度 vA =0 m/s

◆公式③ v 2 －v02 = 2ax に、v = vA =0 m/s を代入。v0、a の数値も、(1)の答えより分かっているの

で、それらを代入し x を求める。

(3) t を求めます。運動の対称性より P が v0＝20 m/s で原点から動き出し、点 A で折り返し再び原点に

戻った時の速度は v0’＝－20 m/s よって、◆公式① v = v0 +at に、v = v0’ =－20 m/s を代入。 (2)同

様に v0、a の数値を代入し、t を求める。

4 ページ目はスクーリングプリントとの選択問題になっていますが、休校でスクーリングができないた

め、ヒントを読み、取り組んでください。＊グラフは定規を使って書いてください。

7 （自由落下の v - t グラフ）

横軸 t、縦軸 v となっているので、公式①v = v0 +at をグラフに表したものに相当します。自由落下なの

で、公式①に v0＝0 m/s 、a＝g＝9.8 m/s2 を代入。つまり、傾き a＝9.8、切片 v0＝0 の一次関数のグラ

フになります。（t＝0s の時 v＝0 m/s、 t＝1.0s の時 v＝9.8 m/s、 t＝2.0s の時 v＝9.8×2 m/s、t＝

3.0s の時 v＝9.8×3 m/s）

（補足）加速度 a＝g＝9.8 m/s2 なので、 1 秒間で速度が 9.8m/s ずつ速くなる。

初速度 0m/s、1 秒後(0＋9.8 )m/s 2 秒後(0＋9.8＋9.8) m/s…

さらに問題にチャレンジしたい人は p.33 章末確認テストをやってみよう！