36AM80｜第36回 臨床工学技士国家試験 過去問
物体を水平面から 60°の角度で斜め上方に初速 30 m/s で射出した。最高点に達したときの速さ［m/s］はどれか。 ただし、空気抵抗は無視できるものとする。
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正解: 2
正答
2
公式正答は 2 です。正答内容は 15 です。
この問題のポイント
斜方投射運動において、最高点での速さは水平方向の速度成分のみで決まる。初速の水平成分を計算することで正解に至る。
解説
斜方投射では空気抵抗が無視されるため、水平方向の速度は常に一定である。最高点では鉛直方向の速度が0になるため、速さは水平方向の速度成分のみとなる。初速30 m/sを60°で射出した場合、水平方向の速度成分は30 × cos60° = 15 m/sとなる。選択肢1は速さが0になることを示しているが、水平方向の速度は0にならないため誤り。選択肢3や4は斜め上方の速度成分を誤って計算している。選択肢5は初速そのものを示しており、最高点では速さが小さくなるため誤り。
選択肢の確認
選択肢1：0
正答ではありません。 選択肢1は最高点で速さが0になることを示しているが、水平方向の速度は0にならないため誤り。
選択肢2：15
正答です。 選択肢2は水平方向の速度成分を正しく計算しており、最高点での速さが15 m/sであるため正解。
選択肢3：15√2
正答ではありません。 選択肢3はcos60°を√2/2と誤って計算しており、正しくは15 m/sであるため誤り。
選択肢4：15√3
正答ではありません。 選択肢4はcos60°を√3/2と誤って計算しており、正しくは15 m/sであるため誤り。
選択肢5：30
正答ではありません。 選択肢5は初速そのものを示しており、最高点では速さが小さくなるため誤り。
覚えるポイント
- 斜方投射では最高点での速さは初速のcosθで求められることを覚える。
- 鉛直方向の速度は最高点で0になるため、速さは水平方向の速度成分のみを考慮する。
- cos60°は0.5であることを覚えることで、計算ミスを防ぐことができる。
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