自由落下

質問

教えて下さい。自由落下をしている物体の落下速度はその質量に依存しますか（空気抵抗が関係してくると思いますが）。同じ大きさ、同じ体積で質量だけ違う物体の落下速度は同じですか。

回答No.2

tosiki · ベストアンサー

真空の月面で実験した所、ちり紙と鉄が同時に落ちました。
もちろん地球上では鉄は下に。ちり紙はどこかに飛んで行ってしまいます。＾＾

質問の項ですが、同じ体積（同じ空気抵抗）なら重さが違っても同時に落ちます。（地球上でも）
NO,1さんも答えています。

※理論的には物体は質量に関係なく、空気抵抗に関係なく全ては同時に落下します。（あくまで真空の場合です＾＾）

NO,1さんのガリレオが証明するまでは、重い物は早く落ち、軽い物はゆっくり落ちる（羽みたいなもの）
これが常識でした。

お礼

とてもわかりやすいです。ありがとうございました。

回答No.4

Rossana

空気抵抗を無視した場合，理論式は
(落下速度)＝(重力加速度)×(落下時間)
なので，この式に質量が表れないように落下速度は質量には依存しません．

でも，実際には浮力＆空気抵抗により誤差が生じます．
羽毛と石では明らかに落下速度は違います．
これは物体に加わる空気抵抗の大きさが全く違うためです．
石同士の比較なら空気抵抗の影響が小さくほぼ同時に落下するはずです．

ちなみに，通常の物体では落下速度の1乗に比例するStokes抵抗が働きますが，高速に落下する物体では落下速度の2乗に比例するNewton抵抗が働きます．

お礼

ありがとうございました。参考になりました。

回答No.3

noname#10784

落下速度の思考実験の記事を読んだ事があります

重い物体Ａと軽い物体Ｂがあります
仮に重い物の方が軽い物より速く落ちると仮定
同時に落とすとＡの方が速く落下します
もしＢを先に落とし、同じ位置にＡを落とすとすると
ＡはやがてＢに追いついて重なります
重なったＡとＢの速度はどうなるのか？

１）重さがＡ＋Ｂとなるため、速度が増す
２）Ｂの方が速度が遅いため、Ａの速度が落ちる

答えが２つ出てしまい矛盾してます

実際に実験をしなくとも、思考実験でこの考え方が間違っていることが解ります

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

ponkiejp

空気抵抗を無視すれば、同じです。
昔ガリレオ・ガリレイが実験で証明しました。

お礼

早速の回答ありがとうございます。