Question

Y

高校物理です。
（2）が答え見てもよくわかりません

①空気抵抗はなぜk vなんですか？
②画像の赤丸の0って手を離した直後だから、 v＝0だからですか？

この２つの質問に答えて欲しいです🙇

30 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。
速さ [m/s]
B
7
6
5
A
4
3
2
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(1) 手放した直後 物体の加速度の大き
さは何m/s^か。
時刻 [s]
(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。

80 空気の抵抗を受ける物体の運動
【解答
(1) 3.0m/s² (2) 1.2 N. 0.20kg/s
考え方
?
運動方程式 ma= F-kv で考える。
解説
(1) v-tグラフで接線の傾きは加速度を表す。 よっ
て, グラフBの傾きを求めると,
グラフBの傾き=
6.0-0
2.0-0
= =3.0m/s2
(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-kxQ
よって, F=1.2N
一定の速さになったときは, 運動方程式
ma=F-kv に a=0m/s' を代入して,
0=F-ko
F
=
よって、ko 10.20 kg/s
=
=
v
F(=mgsin0)
To
==
N
kg・m
m
S
kg
kv

物理

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

ブドウくん

2つめの質問に関してはそのとおりです。1つめの質問に関して、基本的には今回の問題のように「速度に比例した抵抗力をうける」と与えられるので心配しなくていいです。なぜかというと、空気の粘性による影響を受けるからです。感覚的にも速度が大きくなるにつれて抵抗を受けそうな感じがすると思いますが、それがなぜ1乗に比例するのかは難しいので、大学の流体力学を学んでください。僕も流体力学はごく浅くしか学んでいないので分からないです。速度が大きくなると、速度の２乗に比例する別の原因（慣性抵抗）も無視できなくなる程度はたらきます。

Y

なるほど🧐ありがとうございます