Question

紡

90度の斜面を下る台車の運動は自由落下と言われました。
しかし、自由落下って静止した状態から空気などの抵抗を受けない場合に鉛直方向に落下するものの運動のことですよね？
90度の斜面を下る台車は空気の抵抗ありますよね？（とくに「真空状態にする｣とかは書かれていませんでした。）
90度の斜面を下る台車の運動は自由落下と言えるのでしょうか？

教えてくださいm(*_ _)m

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

マジック

確かに空気抵抗がある場合、厳密には「自由落下」とは言いません。

ただし、室内で行う落下実験など、規模の小さい実験の場合、空気抵抗を無視して「自由落下」と考えてもよい。

って、ネットに書いてありました！

紡

なるほど！！規模の小さいものは空気抵抗を無視して自由落下と言ってもいいのですね！
ありがとうございました(⁎ᴗ͈ˬᴗ͈⁎)

Answer 2

ぺんぎん

＿言葉のマジックですね。
＿90°の斜面とは、斜面と呼べるのか？呼べるのなら、110°の斜面とかもあるのか？その場合、置いた物体は裏側に貼り付いているのか？（重力以外の、例えば磁力で貼り付いているのか？）
＿空気中の落下も、空気の抵抗・摩擦を無視できると仮定した場合が自由落下であって、現実的には終局速度と呼ばれる抵抗・摩擦の力と重力よる力とが釣り合う速度まで加速されたら、その後は速度一定で落ちて来ます。
なお、空気中では、抵抗＞＞摩擦で、実際の空気中では摩擦は無視できるほど小さいです。流れ星等が光るのは、空気抵抗で流星の前面の空気が断熱圧縮されて、温度上昇して、空気の温度が流れ星に熱伝導して、高温になって光っているのです。摩擦熱は無視できる程小さいです。
＿実際の自由落下は、真空でなければならない、と言うことですね。
＿90°の斜面での落下についても、摩擦・抵抗を無視できる、と言う条件が付いているなら、自由落下と言えますが、そうでないなら、自由落下では無いですね。まあ、90°の斜面と言うものを、何の説明もなしに受け入れるのか？と言う問題もありますが。
＿また、静止状態から（90°でなくても）斜面を下りる台車について、摩擦・抵抗を無視出来る、と、するなら、その台車の車輪は廻ってません。静止を続けていなければなりません。
＿更に、自由落下（に近い）運動をする航空機の中の中の人は無重量状態（に近い状態）になりますか？
＿なりません。テレビとかで、宇宙飛行士訓練とかで見かけるものは、2gでの加速上昇の後に一定速度に近い降下に転じることで、初めて無重力状態に近い状態を実現させているのです。ただ、自由落下する航空機の中では、中の人は普通に歩けます。

紡

ありがとうございます！分かりました！
確かに90度の斜面って違和感ありました…(￣^￣)