【演習】水平投射-高校物理をあきらめる前に

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。

Contents

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。

[Level.1]
$\sqrt{\frac{2H}{g}}$ [s]， $v_{0} \sqrt{\frac{2H}{g}}$ [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。

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！