理科

物理を勉強する前に ― 力学編第3弾 物体の落下について ―

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白枝先生

こんにちは、出雲三中前教室の白枝です!

みなさん、期末テストに向けて勉強ははかどっていますか?

中間テストよりも難しくなってここから差が付いてきますよ‼

さて今日は「物体の落下」を一緒にお勉強しましょう。

 

白枝先生こんにちは!

中間テストより範囲も広がるから、

今のうちに頑張らなくちゃね!

今日は「物体の落下」だね、よろしくお願いします‼

 

物体の落下

白枝先生

まずは下の図を見て下さい。

以前のブログ※物理を勉強する前に~力学編~【中学生・高校生向け】でも取り上げましたが、手を離すとボールはどうなるのか覚えていますか?

そのまま下に落下してしまう、でしたね。

ではここでクイズです‼

下の図のように、台の上でさくらっこくんがボールを持っています。

左はそのまま手を放してボールを落とします。右は下に向かってボールを投げます。

さて、地面に早く到達するのはどちらのボールでしょうか?

 

ただ手を放すより、下に向けてボールを投げた方がはやいと思う!

 

白枝先生

そう、右の下にボールを投げた方が早く地面に到達しますね。

何故でしょうか?

実はこの2つは下にボールが落ちる点では一緒ですが運動の種類は全く違うものなのです。

左の図は、手から放したあとは重力のはたらきによって速度が増していきます。

ボールには重力以外の力は働いていないので下向きにボールは運動します。

これを「自由落下」と言います。

対して右の図は落下中にはたらく力は重力だけですが、

さくらっこくんがボールを下に向かって投げるという運動が加わっています

それによりボールは手から離れる瞬間に重力以外の力が加わることになります。

なのでボールは最初からある程度の速度で落下を始めるのです。

このようなボールの運動を「投げ下ろし運動」といい、

真下に投げる運動を「鉛直投げ下ろし」と言います。

自由落下と鉛直投げ下ろしは違うものだということを覚えておいてくださいね‼

 

ただ手を放して落とした運動を「自由落下」、

真下に投げて落とした運動を「鉛直投げ下ろし」というんだね!

「鉛直」とは、ある面に対して「垂直」であることだね!

 

白枝先生

さらにもう一つ。

ボールをさくらっこくんが真上に投げる場合を考えましょう。

このボールはこの後どうなるでしょうか?さくらっこくん。

 

ある程度の高さになると、落ちてくる‼

 

白枝先生

そう、ある高さまでボールが上がったら、下に落ちてきますね。

これはさっきの鉛直投げ下ろしとは逆の運動で「鉛直投げ上げ」と言います。

これも最初にボールは力を受けてある速度で上に上がっていきますが、

重力によって下向きに引っ張られる形になります。

それにより徐々に減速し、速度が0になった後ボールは落下を始めます。

その後は下に向かって落ちていきます。

今日は落下に関わる運動を3つ紹介しました。

物体の運動はこの後物体がどんな動きをするのかをイメージすることから始まります。

それから力の関係を考えるので、

まずは動きをイメージすることからやって下さいね‼

 

ボールの一つの動作に対して、色々な運動が関わっていたんだね!

物体の運動をイメージしてから、力の関係を考えるといいんだね。

イメージできるように、まずはノートに書いてまとめてみよう!

白枝先生ありがとうございました‼

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