💡 ヒント:例題 鉛直投げ上げ

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

鉛直投げ上げ=上向きに初速 \(v_0\)で投げる。重力により減速 → 最高点で速度ゼロ → 落下。上向きを正にとると、加速度は \(-g\)(下向きなので負)。

イメージ:上に投げたボールが頂点で一瞬止まり、再び落ちてくる。上昇時間と下降時間は同じ(空気抵抗なし)。

✏️ 求めるもの

初速 \(v_0\) で投げ上げた物体の最高点の高さ最高点に達する時間地面に戻ってくる時間と速度、ある時刻の高さ・速度。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 上向きを正にとる:\(a = -g\)
  2. 最高点:\(v = 0\) で \(t_\text{max} = v_0 / g\)
  3. 最高高さ:\(v^2 = v_0^2 - 2 g y\) に \(v = 0\) を代入
  4. 地面再到達:\(y = 0\) を \(t\) について解く(投げ上げ時間の 2 倍)
注意

「上向き正」と決めたら、\(g\) は負の加速度として式に入れる。\(v_0\) は正、\(g\) は係数として正のまま、式の中で \(-g\) と書く。符号の付け方を最初に決めて貫くこと。