力学

【演習】距離と変位

物理基礎【力学】第4講『距離と変位』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。

距離と変位今回も用語の使い分けをテーマにお届けします!前回の「速さ」,「速度」はどちらもよく聞く単語でしたが,今回は「距離」はともかく,「変位」は普段使わない言葉ですよね?さっそく意味を確認していきましょう!...
Contents

問題

[Level.1]
西向きに速さ12m/sで走る車がある。 東向きを正の向きとしたとき,この車が5.0秒間で移動する距離と変位をそれぞれ求めよ。

[Level.2]
x軸上を運動する物体がある。 この物体は最初原点Oから負の向きに動き出し,x=−15mの点で折り返して正方向に進み,x=20mの点に達したところで静止した。 この物体が運動を始めてから静止するまでに移動した距離と変位をそれぞれ求めよ。

[Level.3]
Aさんがグラウンドに描かれた半径r[m]の円周上を走る。 円周上の最南端の点をスタートしてから5周走ったときのAさんの変位を求めよ。また,半周だけ走ったときの変位を求めよ。

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]
距離:60m,変位:−60m

[Level.2]
距離:50m,変位:20m

[Level.3]
5周したときの変位:0m,半周したときの変位:北向きに2r[m]

こちらの動画で詳しい解説をしています。 ぜひご覧ください!