• ベストアンサー

「空気の抵抗は無視する」での物体の質量と速さの関係

高校物理でいう「空気の抵抗は無視する」とは「空気は真空とする」という意味ですか? 等速運動は(http://chemieaula.blog.shinobi.jp/Entry/264/)のきはじの図の公式のみが使えるんですか><? 等加速度運動に質量は無いから空気の抵抗は無視する中(=真空中)での物体の落下・放物運動などの物体の速さは質量は関係無いんですか?

  • ui3t
  • お礼率94% (90/95)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • mpascal
  • ベストアンサー率21% (1136/5195)
回答No.2

>高校物理でいう「空気の抵抗は無視する」とは「空気は真空とする」という意味ですか? まあ、そう考えて大丈夫です。 >等加速度運動に質量は無いから空気の抵抗は無視する中(=真空中)での物体の落下・放物運動などの物体の速さは質量は関係無いんですか? 力÷質量=加速度だから、等加速度運動に質量は関係してきますね。

ui3t
質問者

お礼

ありがとうございます(^^♪ その場合、真空とかんがえられるんですね(*^_^*) 運動方程式より加速度に質量が関わる事はおかげ様で思い出せましたが、ある物体において等加速度運動はその物体に力がかかっていなければ、加速度に質量が関わらないという事ですか><?

ui3t
質問者

補足

>運動方程式より加速度に質量が関わる事はおかげ様で思い出せましたが、ある物体において等加速度運動はその物体に力がかかっていなければ、加速度に質量が関わらないという事ですか><? そういう事だと解決出来ました!

その他の回答 (3)

  • mpascal
  • ベストアンサー率21% (1136/5195)
回答No.4

No.2です。 ちょっと例外的な話だけど、質量はゼロと考えてはいけません。質量がゼロなのは「光子」だけで、質量がゼロだと速度が「光速」になってしまいます。

ui3t
質問者

お礼

ありがとうございます(^^♪ 光速になってしまったら大変ですね(汗) 質量が関係無い式でも質量はゼロではないと頭の片隅で考えておけばいいんですね~

回答No.3

別に「空気抵抗を無視=宇宙の無重力」ってわけじゃないw 空気抵抗まで計算させると気圧やらまで考えなくなるといけないから省いているだけ。

ui3t
質問者

お礼

ありがとうございます(^^♪ 高校物理ではそうなんですね~(・・) 結局は、 空気の抵抗は無視する⇔空気は真空とする は高校物理にて成り立つという事で理解を終えます。

回答No.1

「空気の抵抗は無視する」と言うことは、「空気は真空とする」という意味では有りません。 結果論としては真空に等しくなりますが、計算を単純化するために、取りあえず無視しておくだけです。 等速運動では『きはじ』が使えます。 「等加速度運動に質量は無い」とは、どう言う意味でしょう? 質量が無い物質は存在しません。真空中の単なる一点に過ぎず、運動も考えられませんから。 空気抵抗を無視した時(=真空中の運動と仮定)の放物運動は、上昇中には重力加速度で減速し、落下し始めると重力加速度で速度が増します。 落下の加速度とは、本来は地球の重力と物体の重力が作用し合って決まりますが、ボール投げや砲弾の運動に関しては、それらの重力が地球の重力に比べて無視出来るほど小さいため、考慮に値しないと言うに過ぎません。 考慮しないと言うことは、投げ上げた物体の重力(質量で決まる)を無視しても良い、と言っているのです。

ui3t
質問者

お礼

ありがとうございます(^^♪ ナルホドです~ >「等加速度運動に質量は無い」とは、どう言う意味でしょう? 自分の誤解ですm(__)等加速運動にて質量が関係する場合はありますよね・・。

関連するQ&A

  • 空気の抵抗力

    空気中を落下する物体は、速さvまたはvの2乗に比例する抵抗力 を受ける。物体の速度が増加して、空気の抵抗力と重力の大きさ が等しくなった後は物体の速さは一定である。このときの速さを 終端速度と言う。比較的小さな物体がゆっくり落下する場合は 速さvの二乗に比例する抵抗力を受ける。このときは f=kv   Vt(終端速度)=mg/k 私の国語力がないためか、上の文章を理解できません。 空気の抵抗力と重力の大きさが等しくなるというイメージが沸きません 。また、そうなったらどうして速度は一定なのでしょうか。重力加速度 はどんどん増加しますよね。 さらに、終端速度とは比較的"速いスピード"で落下している物体の 「空気の抵抗力と重力の大きさが等しくなった後の一定の速度」の 事を言うのですよね。なのにどうして、 「比較的小さな物体がゆっくり落下する物体」の終端速度が存在する のでしょうか。 P.S. Vt(終端速度)=mg/kもどうしてこれが導き出されるのか分かりません。

  • 質量の無視できる物体にかかる力

    力学 質量は無視ができる棒について 画像の問題について質問があるのですが、この棒は質量が無視できるとありますが、質量は無視できても力は無視できないですよね。 質量が無視できるような物体でも、力を受けていたらその力を考慮するのでしょうか。 ですが、運動方程式は立式ができないですよね。 ただし、エネルギー保存則には考慮されるのですか。

  • (力学)空気抵抗による単振動の減衰運動についての質問

    質量mの物体を一端に付けたバネ(バネ定数k自然長k0バネの質量は無視) の他端を天井からつるし、鉛直方向に物体を振動させる。 重力加速度をgとする。その他必要な物理量があれば定義して使ってよい t=0に自然長の位置から物体に初速度を与えずに運動を開始させた。 天井を原点とし、下方を正とするx軸座標を使って以下の問いに答えよ 1.空気抵抗を考える場合(比例定数b)、物体はいわゆる減衰運動を行う。 このとき、この物体の減衰運動の運動方程式をこたえよ。 2.この運動の力学的エネルギーEを求め、ついでその時間変化率をもとめ正負を 判定せよ。この場合の力学的エネルギーとは物体の運動エネルギー、重力の 位置エネルギー、バネの変形エネルギーの和である。 物体に加わる外力が一定の場合は高校の時よく解いた問題なのでわかると思いますが 今回の場合は空気抵抗ということでどのように解いたらよいか良くわかりません。 自由落下時の空気抵抗は解ります。教科書には空気抵抗の記述すらありません。 お願いします

  • 空気抵抗について

    質量の軽い物体のほうが重い物体より空気抵抗の影響を受けやすいのはなぜでしょうか?

  • 物体の加速度

    直径20mmで0.05gの発泡スチロールを落下運動させたとき、空気抵抗を考慮し、この物体の加速度って求めることができるのでしょうか?

  • 等速直線運動をする物体とエネルギーの関係

    慣性の法則にしたがうと、動いている物体は等速直線運動を続けるとあります。 しかし、まさつ、空気抵抗0と仮定したとしても、途中で力を加えないのに何故ずっと等速直線運動を続けられるのか理由がわかりません。 初め、物体を運動させたときに得た、運動エネルギーが等速直線運動を続けさせているのですか?(運動エネルギーが物体をうごかしているのか) その考えもおかしいような気がするのでどなたか回答をお願いします。

  • 空気抵抗が物体の運動にどのような影響を与えるか

    「空気抵抗が物体の運動にどのような影響を与えるか」 という実験をしたいと思っています。 その実験の *実験概要(どんな実験をどのように行うか) *実験道具 *実験手順(出来るだけ簡単に) の3つを教えていただきたいです。 あと その空気抵抗を決める要因が何で、物体の運動の何が変化するかも おねがいします

  • 空気抵抗がかかるときの落下運動

    空気抵抗がかかるときの落下運動、もしくは放物運動に 関しての質問です。 抵抗力が速度に比例する場合は、変数分離法を用いて微分 方程式を解くことができるのですが、 抵抗力が速度の2乗に比例する場合の微分方程式が解けませ ん。具体的には次の式です。 ma = -kv^2 + mg a:加速度 v:速度 この式の解法をよろしくお願いします。

  • 空気中の物体の落下

    空気の抵抗がある場合の、物体の落下速度を微分方程式で求めるさい、変数の変換がわからないので質問します。 運動速度がそれほど大きくないか、物体の大きさがそれほど大きくないときは、抵抗力はスピードに比例することが知られている。そこで質量mの物体を自由落下させ、時刻tにおける速度を下向きにvとしよう。この物体に働く力は、下向きの重力mgと、上向きの抵抗力kv(kは比例定数)である。よって、ニュートンの運動方程式 力=質量*加速度 により、mg-kv=m(dv/dt)・・・(1)という微分方程式がなりたつ。(1)を解いてみよう。変形して、 -k{v-(m/k)g}=m(dv/dt)そこでv-(m/k)g=u・・・(2)とおくと、ここがわからないところです。m(du/dt)=-kuになるのですが、なぜdv/dtがdu/dtになっているかが、あいまいです。自分では(2)の(m/k)gが定数で、両辺をtで微分すると左辺がdv/dt、 右辺が(d/dt)u=(d/du)u(du/dt)=1*(du/dt)なので、dv/dt=du/dtだと思いました。自分の考えが間違っていたら、訂正をおねがいします。

  • 真空実験

    物体が落下する運動で 空気抵抗がない状態では "質量を変えても落下の速さは変わらない" ということを実験で確かめたいのですが 実験方法がわかりません。 簡易真空実験器を使って… などと考えてみましたが 結局わかりませんでした。 個人で出来る実験では ないのでしょうか? よろしくお願いします。