Question

9

物理基礎の空気抵抗です。
Fの向きは下向き？運動する方向なのに、空気抵抗がFになるのはなぜなんでしょうか？お願いします

上
ATT
24
79 空気の抵抗を受ける物体の運動
質量 0.40kgの物体をある傾斜角の滑ら
かな斜面上で静かに手放したら,グラフ
Aのようにやがて 6.0m/s の一定の速さ
で滑り降りていった。 これは,物体が速
さに比例する抵抗力を空気から受けたた
めである。 なお, グラフBはグラフAの
時刻 0sにおける接線である。
(1) 手放した直後, 物体の加速度の大き
さは何m/s' か
(2) 一定の速さで滑り降りているとき, 物体が空気から受けている抵抗力の大きさは
何Nか。 また, 比例定数は何kg/sか。
速さ [m/s]
7
6
4
3
2
1
B
2音
A
0 1234 5 6 7 8 9 10
時刻 [s]
さまざまな力とそのはたらき」 57

79 空気の抵抗を受ける物体の運動
解答
(1) 3.0m/s2 (2) 1.2 N, 0.20 kg/s
考え方
運動方程式 ma = F-ku で考える。
解説
(1) 手放した直後は物体の速さが0m/sだから,空
気からの抵抗力ははたらかない。 よって, 手放した
直後の加速度はグラフBの傾きで表される。
6.0-0
傾きは
3.0m/s2
2.0-0
1個 BLI
-
F(=mgsin0)
10
kv
81

(2) 重力の斜面に平行な成分をFとすると, (1) で手
放した直後の運動方程式は,
0.40×3.0 = F-kx0
一定の速さになったときは,運動方程式
ma=F-kvに α = 0m/s2 を代入して
0=F-ko
よって, k
=
F
v
=
1.2
6.0
よって, F= 1.2N
==
0.20kg/s
m
S
||
kg・m
(+
(kg⋅m)(S) = !
S2
kg
S

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

m

質問の意図があまりわからなかったのですが、空気抵抗は物体が動く方向に抵抗して(＝逆らって)かかる力です。
問題1の解説の図のように　物体が速さvで下向きに移動しているのがわかると思います。
それに逆らうようにして　kvの抵抗力が働きます。

運動方程式は　「ma＝力」　です。
この問題の場合右辺に入る力は　重「力」　と　抵抗「力」　ですよね。
斜面なので重力の運動方向の成分はsinで考えますが面倒くさいので、Fと置きます。
そして抵抗力はkvとなります。これを運動方程式に当てはめると
ma＝F−kv となるのです。

下の画像も見てもう一度考えてみて、また何かわからなければ言ってください👌

9

詳しくありがとうございます！
抵抗力の1.2N＝Fのところがまだよく分からないです、🙇‍♀️抵抗力はkvなのにFが抵抗力になるのは何故なんでしょうか？

m

こういうことです！

ぺんぎん

＿Fは抵抗力ではありません。3枚目の画像に書いてある様に、重力の斜面に水平な成分、です。それが、計算して1.2Nだったのです。

9

なるほど！！本当にありがとうございます！🙇‍♀️