高卒認定試験 物理基礎 H29-2 大問1 問3 解説+解答

解説:


(1) v-tグラフに関して、速度と時刻の関係の式は、
$$ \begin{eqnarray}
v &=& -gt+v_0 \\
\end{eqnarray} $$
ですので、グラフは直線となる。
鉛直上向きを正の向きとするということなので、初速度はプラスである。したがって、グラフは、②が正解。

(2) 距離と時刻の関係の式は、
$$ \begin{eqnarray}
x &=& -\frac{1}{2}gt^2+v_0t +x_0\\
0 &=& -\frac{1}{2}\times 9.8\times t^2 + 4.9 \times t +29.4 \\
0 &=& – t^2 +t+6 \\
t^2-t -6&=& 0 \\
(t+2)(t-3)&=& 0\\
t&=&-2,3\\
\end{eqnarray}$$
投げた後に地面に着く時刻なので、正の時刻が正解。すなわち、\(t=3\)。③が正解である。