物理【力学】第2講『水平投射』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。
問題
時刻t＝0において，水平面からの高さH[m]地点から小球を初速度v0[m/s]で水平方向（x軸方向）に投げ出した。
小球を投げ出した地点のx座標をx＝0，重力加速度をg[m/s2]として以下の各問に答えよ。
[Level.1]
小球が地面に到達する時刻を求めよ。 また，小球の水平到達距離を求めよ。
[Level.2]
小球のx座標がL[m]となる時刻を求めよ。
ただし，Lは前問で求めた水平到達距離よりも小さいものとする。
[Level.3]
下図のように，x＝Lの地点に，高さh[m]の壁を設置した。
小球が水平面にぶつかることなく壁を越えるためには，初速度はいくらより大きくなければいけないか。
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]
時刻：\(\sqrt{\frac{2H}{g}}\)[s]
水平到達距離：\(v_{0} \sqrt{\frac{2H}{g}}\)[m]
[Level.2]
\(\frac{L}{v_0}\)[s]
[Level.3]
\(L \sqrt{\frac{g}{2(H-h)}}\)より大きければよい。