【目標】

  1. 斜方投射を等速直線運動と等加速度直線運動として計算できる.
  2. 速度ベクトルの $(v, \theta)$ と $(v_x, v_y)$ を相互に変換することができる.

【基本の手順】

  1. 座標設定を確認し,初速度 $\overrightarrow{v_0}$ を水平方向・鉛直方向に成分分解する.
  2. 水平方向(等速度直線運動),鉛直方向(等加速度直線運動)の立式を行う.
  3. 問題毎にどの式を使用するかを吟味する.(最高点→ $v_y = 0$ .地面に着く→ $y=0$ など)

Q.1【仕組みの理解】

小球を初速度 $\overrightarrow{v_0\,} = (9.8\,\mathrm{m/s},\ 19.6\,\mathrm{m/s})$ で発射した.以下の問いに答えよ. 《YouTubeへ》

fig07-07_01-01.png

(1)初速度 $v_{0x} =9.8\,\mathrm{m/s}$ の等速直線運動として,$v_x$,$x$ の時間変化を式で表せ.

(2)初速度 $v_{0y} =19.6\,\mathrm{m/s}$ ,加速度 $a_y = -9.8\,\mathrm{m/s^2}$ の等加速度直線運動として,$v_y$,$y$ の時間変化を式で 表せ.

(3)発射した時の速さ $v_0$,水平からの角度 $\theta$ はそれぞれいくらか.

(4)最高点における物体の位置座標 $\overrightarrow{r\ }$ ,速度ベクトル $\overrightarrow{v\ }$ を成分表示で示せ.