物理を勉強する前に～力学編第7弾(落下運動の加速度は？)～

10月になりましたね。

食欲の秋というだけにいろんなものがおいしい季節になりましたね。

さくらっこくんは好きな食べ物は何かな？

おお、いいですね‼食べ過ぎておなかを壊さないようにね。

さて、前回もお伝えした通り今日は、

落下運動などの速度、加速度の考え方をお話しします。

今日も少し難しいけど一緒に勉強していきましょう‼

以前このブログで落下運動を解説した時に、いろいろな種類の落下運動を話しましたね。

その際物体が落下しているときに物体にはたらく力は、

重力のみと解説したと思います。

これはどの落下運動でも同じことが言えます。

つまり、落下している物体は重力を受けて落下することになります。

重力も力の一種ですから落下する物体にも加速度が生じることになります。

この加速度を「重力加速度」といいます。

さてここで問題です。

上の図で手放したボールが早く地面に到達するのはどちらでしょうか？

さくらっこくん、どっちかな？

そう、高さが低い方が早く地面に到達しますね。

しかし、地面とぶつかる瞬間のボールの速さは高い方から手放したボールが早くなります。

これは高い方から手放したボールにはたらく重力加速度が長く働くため、

その分速度も速くなります。

高さによっては同時に地面に到達することもあります。

では次の図の場合を考えましょう。

同じ高さから風船とボウリングの球を手放します。

このとき、地面に早く到達するのはどっちかな？

そう、ボウリングの球ですね。

風船とボウリングの球を比べるとボウリングの球の方が重たいので早く落下します。

しかし風船にはたらく重力とボウリングの球にはたらく重力は異なりますが、

この2つにはたらく重力加速度は一緒です。

重力加速度は地球上であれば高さによって若干異なるもののどこでも同じ値になります。

にもかかわらず重力が異なるのは、

それぞれの物体の質量(その物体が持っている重さ)が異なるからです。

ここがややこしいですね。

※注：地球上の空気による空気抵抗等重力以外にはたらく力が影響して上の結果になります。地球以外や真空状態の部屋の中など地球上とは異なる条件で同様の実験を行うと違う結果になることもあります。

最後に投射運動です。

以前のブログでも解説しましたが運動中に力が働くのは縦方向のみでした。

⇩前回のブログはコチラから⇩

前回のブログはコチラ

ということは速度の変化が起こるのは縦方向のみです。

横方向はずっと等速運動を行いますが縦方向は重力が働くので速度が変化します。

縦方向の速度は重力加速度によって物体が上昇するときは減速し、落下するときは加速します。

さて、今回は落下運動の速度や加速度についてお話ししました。

補足しておくと、

前回話した加速度は力の大きさによって変化しますが、重力加速度は地球上にいる限りは変化しません。

ここがややこしいので間違えないようにしてくださいね‼