Question

日夜眠たい人

物質の質量が違っても落とす高さが同じなら速さは同じになるみたいですが何故なんでしょうか

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

アッキー

まず、速さが同じになるのは、空気抵抗を無視した場合(真空中)であることを前提とします。
自由落下中の物体に加わる力は重力であり、これによる加速度を重力加速度(g)と言い、これにより物体は加速度gによる等加速度直線運動をします。
つまり、物体への速度変化に影響を与えるのは重力加速度なので、質量に関係なく高さが等しければ、速度も同じになるのです。
恐らくあまりイメージ出来ないと思いますが、それは冒頭でも述べた通り空気抵抗があるからです。空気抵抗は上向きの力を与えているため、真空中でなければ速度が結果的に変わるのです。

日夜眠たい人

空気抵抗がなければ成り立つのですか、
でしたら例えばスカイツリーから体重50キロの人と100キロの人が落下したとしたら、それは速さが違ってくるという考えでいいのでしょうか

アッキー

その考えでよろしいと思います。

日夜眠たい人

ありがとうございます！

Answer 2

ﾅﾋﾞｴｽﾄｰｸｽ

重力は物体の質量mに比例します(mg)。
一方運動方程式F=maより、加速度aは力Fに比例し、質量mに反比例します。
その結果、重力による加速度は質量によらず一定となり、速度も落下位置も同じになります。
つまり物体の質量が大きいと、重力も大きくなるけど同時に動きにくくなるので、相殺して効果がなくなるのです。