見にくくて申し訳ないです。公務員志望の学生です。 物理の自由落下に関しての質問なのですが、なぜこの問題(問4)では重力加…

Question

見にくくて申し訳ないです。公務員志望の学生です。
物理の自由落下に関しての質問なのですが、なぜこの問題(問4)では重力加速度gは-がつ
かないのでしょうか。

Answer 1

この種の設問に限らず、x軸y軸の取り方、正負の設定は自由です。この設問では、特に指定はないですが、鉛直下方を正にしてます。仮に、貴殿がお考えの様に、-gとすれば(すなわち鉛直下方が負)、高さが-20mであって、結局、相殺されて、どちらを正負に取っても、答えは同じです。
ちなみに、20mの高さの石が持つ位置エネルギー(U)と地表での運動エネルギー(K)が等しいので、
U=K、20mg=(1/2)mv^2・・・①とするか、
-20*m*(-g)=(1/2)mv^2・・・②とするか、の違いです。
式①と式②は、同じです。この式をvについて解けば、
v^2=2*20*10=400、v^2=400、v>0なので、v=√400=20m/sです。