初速度0で物体を落下させる運動を自由落下といいましたね。今回は 下向きに初速度を与えて物体を落下させる運動 、つまり 投げ下げ(投げ下ろし) について解説していきましょう。

次の図は、 初速度v₀[m/s]で物体を投げ下げる運動 を示しています。

この投げ下げ運動では、t[s]後の物体の速度と位置はどのように表せるでしょうか。

図を見ながら確認していきます。まず、この物体の初速度はv₀[m/s]で、重力加速度g[m/s²]は下向きにはたらきますね。下向きをプラスに定めると、加速度はa=+g[m/s²]となります。

つまり、 投げ下げられた物体は、初速度v₀、加速度gの等加速度運動をする ことになるのです。等加速度運動におけるt[s]後の速度vと位置xの求め方は、みなさんも覚えていますよね。

投げ下げ運動では、上の2つの式において 初速度がv₀、加速度が+g です。これを代入することで、 投げ下げの速度vと位置yの式 を求めることができます。

自由落下における速度v=gt、位置y=(1/2)gt²と比べると、初速度v₀がある部分が異なっていますね。公式を覚えるとともに、 投げ下げられた物体は、初速度v₀、加速度gの等加速度運動である ということをおさえておきましょう。