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物理で質問です。

物体が地面にあるときは地面が物体を押し返しているというのは理解できます。

では、空中にあって落下しているときは物体は全ての角度から押されあっているので押されている力は全て打ち消しあい、「重力」だけがかかり、落下していると考えればよいのでしょうか?

また、根本的には「物体を押すと同じ力で押し返すという意味」がわかりません。
合わせて教えていただければなお嬉しいです。

現在29歳ですが、中学生の頃からの疑問です。
よろしくお願いします。

●質問者: Questionnare
●カテゴリ:学習・教育 科学・統計資料
✍キーワード:あい けが 中学生 根本 物理
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 5/5件

▽最新の回答へ

1 ● MC2
●20ポイント

作用・反作用の法則のお話をされていらっしゃるのだと思います。

根本的には「物体を押すと同じ力で押し返すという意味」がわかりませんとのことですが、

これは、ひっぱると、同じ力でひっぱられているのとおなじことですね。

5円玉に糸をつるしてもっているとします。この時手をはなさないと落ちないですよね?そのとき、つまり5円玉がつるされておちていないとき、かりに5円玉の重さを5gだとすると、自分は5gの力でひっぱっているからおちないわけです。手でもっていると、5円玉の重さが感じられますよね。これを天井にはりつけたとすると、やっぱり天井も、5円玉をひっぱっているから、落ちないわけです。この時、天井がひっぱっている力=5円だまが落ちようとする力なのでうごきません。

逆にいって、小学校の玉ころがしをおもいだしてください。A君が押して、B君が反対から押す場合、どちらの力も同じだとうごかないですよね?逆にB君のほうが100、A君が80だとすると、その差の分だけ動くことになります。

空気を落下中は色々な方向からおされるのか?重力だけがかかっているのか?に関しては

空気抵抗よりも重力のほうがまさっているので、その分だけ力がかかり、落ちる=スピードがつきます。

ちなみに、空気抵抗があるおかげで、宇宙ごみは、地球におちてきて人にあたることなく、空中でもえて、流れ星になります。

何気なく降ってくる雨ですが、あれも地球におちてくるころには、空気抵抗のおかげで、等速でおちてきます。もしも空気抵抗がなくて(押し返す力、重力とつりあう方向に働く力)、加速しつづけると、人間は雨にうたれてしんでしまいます。

◎質問者からの返答

ありがとうございます。

なるほど。空気抵抗よりも重力のほうがまさっているので、落ちるんですね。

でも、それで加速しないのはなぜなんでしょうか?重力によって加速しそうに思えるのですが・・・?


2 ● ssys
●20ポイント

なるほど。空気抵抗よりも重力のほうがまさっているので、落ちるんですね。

でも、それで加速しないのはなぜなんでしょうか?重力によって加速しそうに思えるのですが・・・?

********

雨の場合、落ちる時の形は、空気抵抗で、下部の真ん中が凹んだ落下傘の様な形で落ちてきます。

空気抵抗が、加速度を抑えています。

◎質問者からの返答

そうだったんですか?!

全ての雨は落下傘なんですね!

だからあられは危険なんですね!

雪は空気抵抗思いっきり受けてるからしんしん降るんですね!

ありがとうございます。


3 ● l-lol-l
●20ポイント

概念的な話になりますが。

落下中の物体は、空気の抵抗を受けますね。ですから周りの影響を全く受けてないことはないとおもいますよ。

あと、同じ力で押し返すということですが、寝転がっておなかを手で押してみてください。手に力を入れると沈みこみますが、あるところで止まりますね。おなかが反発してるのがわかりますか?この反発と手の力がバランス取れたところで止まるんです。

テーブルの上の物体も同じです。テーブルは上から力を受けて沈み込みますが沈み込めば沈み込むほど押し返す力が大きくなります。バランスが取れたところで止まるわけです。スポンジなんかだといっぱい沈み込みますね。

◎質問者からの返答

おなかの例はすっごいわかりやすいです。

はい、ととろな感じですので・・・

ありがとうございます。


4 ● きょくせん
●20ポイント

横槍失礼します。

重力は力であって、モノに加速度を与えます。ですので落下運動はそれにかかる時間が長ければ長くなるほどそのスピードは増して行きます。

http://www2.biglobe.ne.jp/~norimari/book/physapp2/applets/freefa...

雨粒はその自重が小さく、そのため空気抵抗の影響を受け速度があまり早くならずに地表に降り注ぎます。>パラシュートは空気抵抗を利用した降下具で、これがあるおかげで人間などは高々度から降下しても死なずに済む訳です。これは重力加速度を空気抵抗で打ち消すからです。

>物体は全ての角度から押されあっているので押されている力は全て打ち消しあい

私はここが気になっていたのですが、これは浮力の概念が混ざっておいでのように思われます。

http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/vector3.html

大気中を落下する物体にはMC2さんがご指摘の空気抵抗の他にも浮力がかかります。が、浮力とはその物体が押しのけた大気の重さだけかかりますものですから、大抵の場合落下運動に影響を及ぼさない程のちからとなります。>浮力を応用したモノが気球・飛行船です。これは空気より軽い気体(暖かい空気・水素/ヘリウムといった軽い気体)を充填した袋が生み出す浮力で空に浮かぶ道具といえるでしょう。

◎質問者からの返答

なるほど。

ありがとうございます。

このHP紹介うれしいです。


今考えるに「物体は全ての角度から押されあっているので押されている力は全て打ち消しあい

」ということで、私が伝えようとしたのは大気圧を言おうとしているのかと思います。

気圧は物体に対して全ての方向から力を加えあっていますが、均等なので打ち消しあうということになりますよね?


5 ● cpu-master
●20ポイント

加速し続けないのは、速度に対して一定の係数の力がかかるからです。等速になるには、重力と同じだけの力が空気抵抗でかかることになります。

ma = mλv (mは質量、λは係数、vは速度)

このときの速度vが等速度になります。

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