加速度の公式を使って、速度が変化する運動についての問題を解いてみましょう。

(1)の問題は、時刻0[s]で静止していた物体が、2.0[s]後に速度8.0[m/s]となる物体の加速度を求める問題です。加速度のポイントを覚えていますか？ 加速度を求めるときの計算は、(速度の増分)÷(経過した時間) でした。

速度の増分は、 時間が後の速度から前の速度を引いたもの です。この問題では8.0[m/s]から0[m/s]をひいて、8.0[m/s]になりますね。速度の増分8.0[m/s]を、経過した時間2.0[s]で割れば加速度を求めることができます。加速度は速度[m/s]を時間[s]で割るため、単位が [m/s²] となることにも注意しましょう。

(2)の問題は、時刻2.0[s]で速度8.0[m/s]の物体が、時刻4.0[s]で速度4.0[m/s]となるときの加速度を求める問題です。つまり、速度が減っている場合の加速度を求める問題になります。

加速度は (速度の増分)÷(経過した時間) でしたね。速度の増分は (後の速度)ー(前の速度) であるので、4.0[m/s]から8.0[m/s]を引いて求められます。よって、速度の増分は−4.0[m/s]です。

次に経過した時間はどうなるでしょうか？時間は、 スタートの時刻が2.0[s] であることに注意してください。スタートの時刻がいつからであろうと、常に時間は (後の時間)ー(前の時間) で求められます。今回は4.0[s]から2.0[s]を引きましょう。よって、経過した時間は2.0[s]となりますね。あとは、速度の増分−4.0[m/s]÷時間2.0[s]で加速度が求められます。

加速度がマイナスとなる場合は、 速度が減る ということも覚えておきましょう。