問題4【途中で加速度が切り替わる運動②】 [2017大阪大学] 1面】 間 停車している駅から, 距離L離れた隣の駅までの電車の運行について考える。乗客を含 めた全体の質量が Mの電車をカFで加速させる。隣の駅に近づくと, 加速時と大きさの等 しい逆向きの力で減速させ, 隣の駅にちょうど速度が0となるように到着する。 加速してい る電車の速度が設定速度に達すると加速をやめ,設定速度を維持して走行する。 Fの大きさ はMによって変化しないものとし, 設定速度の上限は Vmax とする。 電車とホームの長さ は考えなくてよい。 問1 設定速度を「Vmax とする。停車している駅から隣の駅までの運行において, 設定速度 まで加速することのできる電車全体の質量の最大の大きさを求めよ。 また, このときに 隣の駅に到着するまでに要する時間Tを求めよ。 間2 電車全体の質量 Mが問1の最大の質量より小さく, 設定速度を「Vmax とする場合を 考える。隣の駅に到着するまでに要する時間を求めよ。 の 小n 問3 電車全体の質量 Mが問1の最大の質量より小さいとき, 隣の駅に到着するまでに要 東する時間をTと等しくするためには, 設定速度をいくらにすればよいか。実現可能な 設定速度をL, M, F, Tのうち必要なものを用いて表せ。