✨ ベストアンサー ✨
例えば平坦の場所で自転車を漕いでいるとしてみます。
漕いでいる間は自転車は加速しますが漕ぐのを止めると次第に速度は落ちてきます。
これはタイヤと地面の摩擦抵抗や空気抵抗など色々な力が働いているため速度が落ちていくわけです。
等速直線運動ではこの摩擦抵抗や空気抵抗などの力が一切働かない状態を考えます。
すると自転車を漕ぐのをやめた時、速度を落とす力(摩擦抵抗・空気抵抗など)が働かないため速度は落ちず、また漕いでいないことから加速もせず、そのままの速度を維持していくと考えられます。
簡単に言うとこれが等速直線運動の原理となります。
その通りです。その物体が押された結果1秒に1mの距離を移動するのであれば1m/sの速度のまま移動し続けます。
簡単に言うと力が加わった前提で、その後加速や減速の力が加わらないから、一定の速さで動くという解釈でいいですか？
そうですね。その物体にあらかじめ加えられた力以外の力が加わらない限り、その物体は一定の速度で動き続けます。
「物体はその状態を維持し続けようとする」という、慣性の法則があります。慣性の法則により、最初に速度を与えると、物体はその速度を維持し続けようとする、つまり動いている物体は動き続けようとします。もちろん、一定の力を与え続ければ、その状態を維持できなくなり、物体はだんだんと加速、および減速をしていきます。一定の力でひもで引っ張り続ければ「ひもが物体を引く力」により物体は加速していきますし、斜面ならば「重力の斜面方向の分力」により加速します。摩擦力や空気抵抗がはたらけば、物体の進行方向と反対向きの力が加わるので減速していきます。ただ、★もし複数の力が加わることで、その合力が0になりつりあうのであれば、はたらいていないのと同じとなるので等速直線運動となります。例えば、斜面を滑らせても斜面方向の重力の分力の大きさと摩擦力の大きさがつりあえば、斜面ですが等速直線運動をします。
ここからは高校内容なので少し難しい話ですが、この加速や減速の度合いを表す量を加速度といい、加速度aが正ならば加速、負ならば減速をします。この加速度aが0の状態が、加速も減速もしていかない、つまり等速直線運動となります。
この加速度aを用いると、力をF、物体の質量をmとしたとき、運動方程式ma=Fという関係が成り立ちます。つまり、加速度a=0ならば質量mは0ではないので、F=0となります。これは力がはたらいていない、もしくは合力が0ということになり、★とつじつまがあいます。
力がはたらいていないのに進むということについて補足しておきます。
最初に速度をもっているということは、力を与えないと動かないのでおそらく何かしらの力を与えることで動かしたと思われます。しかし、それはあくまで最初だけです。初めに加えた力により初速をもった状態ではありますが、その力を加えるのをやめたところから、初速をもったところからの運動を考えているので、力を加えて初速に達した段階をt=0秒、運動のスタートとして、そこからの運動を考えています。これが等速直線運動になるという話なので、この段階では力が何も加わっていない、もしくは加わっていたとしても釣り合っています。
授業で先生が「ドライアイスを地面に置くと気体によって地面との摩擦力が小さくなり氷が等速直線運動する」と言っていました。この話から考えると ドライアイス自体に力は加えてないように思います。
等速直線運動は『一定の速度で一直線上を進む運動』なので「進む運動」であることから力を加えなくても運動する運動(？)なのではないでしょうか。
間違っていたらすみません🙇🏻♀️💦
私は
慣性の法則、平均の速度、瞬間の速度、
と同じように言葉と言葉の意味だけ覚えればいいと思います！
摩擦を考えてないからです！
日常生活で物が止まるのは摩擦があるからで、等速直線運動してる時は摩擦がないとしてるからです！
イメージとして氷の上で最初押されたらそのままの勢いでずっと進みますよね？
押されているのなら、力が働いているんじゃないですか？って疑問があって詰まってます.....
最初は押されないと動かなかないですか？
力が働いてないってのは動いてる間に力が働いてないってことです！！
その点についてはおかげさまで理解することができました。斜面下向きの力とごっちゃになっていたようで。力を加える＝力が働いているってことなんですね。てっきり力が継続的に加わっている、働いているから、動いているのだと思っていました。
等速直線運動とは、外部から加速や減速の力を加えられていない状態のことです。だから同じ速さで進み続けるのです。氷の上を滑り続けるのをイメージしてください。※実際には空気抵抗があり、氷にも摩擦があって止まりますが。。。
この質問を見ている人は
こちらの質問も見ています😉
では、物体とかを押して、空気抵抗や摩擦力全てを除外した状態ならば、その力が残っているので等速直線運動をしますか？