質量10kgの物体に100Nの一定の力が加わった場合、その物体はどれだけ移動するのでしょうか？この記事では、物理の基本的な公式を使って、与えられた情報から移動距離を求める方法を解説します。
力が加わるときの基本的な公式
物理学において、物体に力が加わると、物体はその力によって加速します。この加速を求めるためには、ニュートンの第二法則を使用します。ニュートンの第二法則は次の式で表されます。
F = ma
ここで、Fは加わる力、mは物体の質量、aは加速度です。この式を使って、加速度を計算できます。
加速度の計算
問題では、質量mが10kg、力Fが100Nです。この情報をニュートンの第二法則に代入して加速度aを求めます。
a = F / m = 100N / 10kg = 10 m/s²
したがって、この物体の加速度は10 m/s²です。
移動距離の計算
次に、加速度がわかったので、物体が4.472秒間でどれだけ移動するかを求めます。移動距離を求めるための公式は次の通りです。
d = v0t + 1/2 at²
ここで、dは移動距離、v0は初速度（ここでは0と仮定します）、tは時間、aは加速度です。
初速度が0なので、公式は次のようになります。
d = 1/2 at² = 1/2 × 10 m/s² × (4.472 s)² ≈ 99.96 m
結果
したがって、物体は約100メートル移動します。時間が4.472秒というのは、力が加わった瞬間からの経過時間を示しており、この時間内に加速度により物体は大きな移動距離を得ることがわかります。
まとめ
この問題を解くためには、ニュートンの第二法則と運動方程式を使って、加速度と移動距離を計算しました。力が加わると物体は加速し、移動距離を求めるためにはその加速度を元に計算することができます。
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