質点の力学

落体の運動

ここでは、物体を落下させた場合の運動について考えよう。
落下する物体の運動は等加速度直線運動である。
落ちながら、だんだんとスピードを増していくのだ。

地球上の物体には、常時引力が作用している。
机の上に本が置いてあるとする。
この本には引力が作用してる。
一方で、机がこの引力と等大逆向きの抗力で本を押し返す。
引力と抗力の和がゼロなので、本は落ちもせず、浮き上がりもせず机の上に静止したままとなる。

落下する物体には、抗力が作用しない。引力だけが作用する。
落下中は引力だけが作用し続けるのだ。

力が作用すれば、加速度が生じる(運動の第二法則)
引力を受けたままの状態で落ち続けるので、落下の間常時加速度が生じることになる。
だから、落下物はだんだんとスピードを増してながら落下していくのだ。

地球の引力によって生じる加速度を重力加速度という。
重力加速度は、場所によって多少異なるがおおよそ9.8[m/s²]である。
月や火星に行けば、異なった値になる。

重力加速度は一般にgであらわす。
重力加速度は場所により異なるが、物体による違いはない。
つまり、重い物体も軽い物体も同じ加速度で落下するのだ。

物体は鉛直方向にgの加速度を受けつつ落下する。

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2005/06/03

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