静止している物体が時刻 t = 0 から自由落下するとき、運動エネルギー K は時間 t とともにどのように変化するか。次の①～④のグラフのうちから正しいものを一つ選べ。
#センター98本試
静止している物体が時刻 t = 0 から自由落下するとき、運動エネルギー K は時間 t とともにどのように変化するか。次の①～④のグラフのうちから正しいものを一つ選べ。
#センター98本試
自由落下運動においては落下速度は時間とともに大きくなっていきます。そして、運動エネルギーの大きさは速度の2乗に比例します。
そのようなグラフになっているのは ③ です。
（式を使って説明しますと）
物体の質量を m 、速さを v 、重力加速度を g とすると、
v = gt
で、
K = \(\large{\frac{1}{2}}\)mv2 = \(\large{\frac{1}{2}}\)m(gt)2 = \(\large{\frac{1}{2}}\)mg2t2
であり、\(\large{\frac{1}{2}}\)mg2 の部分は定数であるので、K は t によって加速度的に増えていく、といえ、そのことを表しているグラフは ③ といえます。