加速度センサーの重力加速度

質問

iPhoneの加速度センサーで加速度の値を確認しています。

加速度は等速直線運動していれば0と思っていたのですが
机に置いた状態でも地面の方向に対して常に1Gの加速度が表示されます。

机に置いている=重力に引っ張られないように反対方向に等速で動き続けている=それなら加速度は0になるのでは？

と思ってしまったのですが、解説お願い致します。

回答No.5

noname#195576

No.1です
補足欄＞重力の速度は一定ですよね
補足欄＞ということは速度の変化は生じていないのでは？

誤解かもしれませんが、
重力によって下方向に引っ張られた時の速度、なら一定ではありません。
下に落ちながらも更に引っ張られるので速度は徐々に速くなります。
だから距離が長くなるほど高速となり、何かにぶつかった時の破壊力も大きくなります。

回答No.4

Gotthold

> 加速度は等速直線運動していれば0と思っていたのですが
> 机に置いた状態でも地面の方向に対して常に1Gの加速度が表示されます。
>
> 机に置いている
> =重力に引っ張られないように反対方向に等速で動き続けている
> =それなら加速度は0になるのでは？
机に置いているものは本当に等速でしょうか？
実は上方向に向かって机や部屋、地面ごと加速しているのではありませんか？

と、言われると、きっとそんな馬鹿なと感じると思います。

しかし、あなたの部屋が宇宙船の一室であるとすると
馬鹿な話でもなくなってきます。
つまり、
「無重力空間を部屋や机ごと上（と思っている）方向に1Gで加速していて、慣性力を感じている」のか
「地球の重力圏内で静止していて、重力を感じている」のか
を区別することは実はできません。
（このことを一般相対性理論では「等価原理」と言ったりします。）

加速度センサーも、
「加速による慣性力」と
「重力」を区別できませんから、
机上に置いた場合は上に向かって加速しているような測定結果を示します。

回答No.3

TooManyBugs

>机に置いた状態でも地面の方向に対して常に1Gの加速度が表示されます。
方向が逆だと思いますが。

加速度センサーは加速度を測るものではないからですね。
加速度を物体とある点との距離の変化から求めれば当然静止していればどの方向も０になります。

実際の加速度センサーの構造は小さな秤で３方向にかかる力を量っているので静止した状態では重力の値が加速度として示されます。

加速度と力の関係は高校の物理を勉強すれば理解できる基本的な問題です。

回答No.2

noname#195576

＞机に置いた状態でも地面の方向に対して常に1Gの加速度が表示されます。

重力加速度ってやつですね。
「加速度」という呼び名だから「動いてなければ関係ないんじゃ？」と思いがちですが
単に「G」とでも呼びましょう。「下方向に引っ張り続ける力」です。

＞机に置いている=重力に引っ張られないように反対方向に等速で動き続けている=それなら加速度は0になるのでは？
ちょっと意味不明ですが、静止してれば「その物体の加速度はゼロ」です。
が重力加速度は働いていて、下方向に引っ張りつづけています。
下方向に動かないのは、テーブルの上に置いてるのか、ヒモで吊り下げてるのかわかりませんが
逆方向に支えるものがあるからです。
テーブルをどかすとか、ヒモを切ればとたんに移動を始めます。

補足

加速度センサーは、デバイスが一定方向に一定速度で移動しているときには加速度は生じず、
そこから速度が変化したときに初めて加速度が生じるものと解釈しています。

重力の速度は一定ですよね
。
ということは速度の変化は生じていないのでは？と考えました。

なのに常に1Gが検出されるのは何故なのでしょうか。

回答No.1

ok-kaneto

高校物理では等速円運動は中心に向けて加速度が向いています。

http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/b2/53/5312kousin.html

地球は丸く自転していますから等速直線運動ではないですね。