H27年 国家一般職(高卒 技術) No.13 物理　解説

　問 題　　　　　

静止していた小物体に一定の力を加えたところ等加速度直線運動をし、40 m 移動したとき速さが 20  m/s となった。このときの加速度の大きさはいくらか。

1. 1.0 m/s²
2. 2.0 m/s²
3. 3.0 m/s²
4. 4.0 m/s²
5. 5.0 m/s²

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

初速が 0 で等加速運動をしたとあるので、時刻 t における v は、加速度を a とした時、v = at です。そして、どれくらい移動したかという変位を x とおけば、x = at²/2 です。これは基礎知識です。

つまり本問題は、「at²/2 = 40 かつ、at = 20 の時、a を求めよ」という問題です。at² = 「at × t」 とみれば、at = 20 より、 t = 4 がわかります。以下のような計算過程です。

at = 20 より、t = 4 であれば、a = 5 です。

以上より、正解は 5 です。