物理学のブログ

質点の運動 一様な重力場の中での運動 放物運動 真上、最高の高さ、戻ってくる時間

物理学講義 力学 (松下 貢(著)、裳華房)の第3章(質点の運動)、3.2(一様な重力場の中での運動)、3.2.2(放物運動)、問題3の解答を求めてみる。

v z = v 0 z - g t z = z 0 + v 0 z t - 1 2 g t 2 = 0 + 30 t - 1 2 g t 2 = - 1 2 g ( t 2 - 60 g t ) = - 1 2 g ( t - 30 g ) 2 + 1 2 g ( 30 g ) 2 = t ( 30 - 1 2 g t )

よって求めるボールが到達する最高の高さHは

H = 1 2 g ( 30 g ) 2 = 30 · 15 g 45.9 [ m ]

再び地表に戻って来るまでの時間Tは、

30 - 1 2 g T = 0 T = 30 · 2 g = 60 9.8 6.1 [ s ]