等加速度直線運動(7)

右の図のように、右向きを正として自転車が初速度2.5m/sから一定の加速度-0.5m/s²で地点\(x_1\)で静止した後、今度は左向きに一定の加速度0.5m/s²で加速し始め、元の位置まで運動したときの運動の様子をグラフにしてみましょう。

右向きに走る自転車が地点\(x_1\)までは、負の加速度なので\(v-t\)グラフは右肩下がりのグラフとなります。一方、地点\(x_1\)でいったん静止した自転車が左向きに正の加速度で進み始めたとき、変位は負の値をとります。このことを念頭に置いてグラフにしてみます。

まず、地点\(x_1\)までの運動の様子は右肩下がりのグラフで、速度\(v\)が０となるまで直線を描きます。

次に、左向きに自転車が進むときは加速度そのものは正ですが、変位は左向きのため負にならなければなりません。変位は直線と\(t\)軸に囲まれた図形の面積のため、第２象限側に図形が現れるようにします。自転車が止まるまでと、止まってから左向きに進む加速度の絶対値は等しいので、それぞれの傾きは等しく直線となります。よって、このときの自転車の運動のグラフは以下の通りとなります。