💡 ヒント:例題 自由落下

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

自由落下=初速度 0 で落とした物体の運動。重力加速度 \(g \fallingdotseq 9.8\) m/s² で一定の加速度を受けます。空気抵抗を無視すれば、質量に関係なく同じ加速度で落ちる。

イメージ:手を離した瞬間からどんどん速くなりながら落下。1 秒後に 9.8 m/s、2 秒後に 19.6 m/s。

✏️ 求めるもの

ある時刻における落下距離速度、または落下にかかる時間。等加速度直線運動の公式に \(v_0 = 0, a = g\) を代入する。

🔬 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. 下向きを正にして整理:\(v_0 = 0, a = g\)
  2. 求める量で式を選ぶ:速度なら \(v = gt\) or \(v^2 = 2gy\)
  3. 距離なら \(y = \tfrac{1}{2} g t^2\)
  4. 落下時間(高さ \(H\) を落ちる):\(H = \tfrac{1}{2} g t^2\) を解いて \(t = \sqrt{2H/g}\)
注意

「自由落下」は初速ゼロ。「投げ下ろす」場合は \(v_0 \neq 0\) なので別式(次の例題 9)。混同しないこと。