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機械設計をやっている管理人が
本記事で、以下をわかりやすく解説します。
【高校物理】重力とは
(力と重力の違い)
⇩本記事を以下の方におススメです⇩
物理がわからない
なんで重力関係の計算は
いつも9.8掛けるんだ?
⇩本記事を読むと以下が わかります⇩
前回は宇宙空間での
力の解説をしました。
今回は通常の力と
重力の違い
を解説します。
前回の記事:
慣性運動と力の基礎については
以下の記事で解説しました。
力(加速力)についての補足
前回の記事で、
力とは物体を加速させるエネルギーと解説しました。
こう見ると力というのは互換性があることがわかります。
力は互換性があるとはどういうことか?
話を簡単にするために、
摩擦と空気抵抗のない宇宙空間で考えましょう。
力(加速力)‹N›=質量‹Kg›×加速度‹m/sec²›
である以上
―宇宙空間で20Nの力で物体を動かす場合―
20㎏の物体であれば1m/sec²の加速しかしません。
しかし、5㎏のものであれば4m/sec²の加速が可能です。
このように、力(加速力)というのは
力が一定であれば
動かす質量によって加速度が異なってきます。
逆もまた然りで、力が一定であれば
出したい加速度によって動かせる質量が異なります。
これを、管理人は互換性とよんでいます。
しかし、重力はこの互換性がありません。
重力について
重力は地球においては
- 地球上のどこにおいても
- どんな質量のものでも
- どんな形状のものでも
- どんな大きさのものでも
地球の中心に向かい
等しく9.8m/sec²の加速度がかかります。
これを重力加速度と言います。
手に取った物体は静止状態ですが手を離すと落下します。
静止状態から落下するということは、
静止状態から加速があることを意味します。
加速があるから落下します。
物体を落下させると、
その物体の大きさや質量に関わらず地球の中心に向かい
9.8m/sec²で加速をしていくということです。
なので、同じ高さからの落下であれば
物体が地面に到達する時間は、物体の重さ
に関わらず同じなのです。
ウソつくな!!
鉄アレイと羽毛じゃ違うだろ!
そうですね。
しかし、それは羽毛が軽すぎて
空気抵抗の影響をモロに受けているからなのです。
空気抵抗のない真空中では
羽毛も鉄アレイも同じ地面への到達時間が同じ
が成り立ちます。
重力のまとめ
このように、通常の力(加速力)と違い
重力加速度は特異な性質がありますね。
重力は厳密には力ではありません。
しかし、物体の落下運動を見ると
地球の中心方向限定で初速0から9.8m/sec²で加速させる
という力と等価の作用を持つ物理現象です。
従って、物理学的には力として扱って
物体の運動の計算に用いても問題ありません。
なお、さらに補足する
と月の重力は地球の1/6と言いますが、厳密には
月の重力加速度が地球の重力加速度の1/6
なのです。
⇩慣性運動と力の基礎 まとめ記事です。⇩