中3理科「自由落下運動のポイントまとめ」

中３理科の「落下運動」についてまとめています。落下運動は、物体が重力に引っ張られて自然に落下するのは、等加速度運動の代表例です。そのあたりについて、詳しく記述しています。それでは、中３理科の「落下運動」のまとめです。

落下運動

落下運動は、等加速度運動の代表的なものの1つである。物体が自然に落下するとき(自由落下)、落下の速さは時間に比例する。おもりの落下運動のようはストロボ写真で観察することができる。

落下運動のストロボ写真

静止している金属玉を自然に落下させたときのストロボ写真では、落ちはじめてから、秒ごとの球の位置がうつされます。1秒後から球が10秒間に落ちる距離を、目盛りを用いて読み取り、これを秒で割ると、各間隔ごとの平均の速さが求められる。この速さをグラフにすると、グラフはほぼ直線になる。すなわち、速さはほぼ時間に比例してふえていくことがわかる。

重力加速度（発展内容）

地上で自由に落下する物体は、重力の作用によって加速度のある運動をする。そして、その加速度の大きさは、物体の重さに関係なく、約980cm/秒(=約98m/秒)となる。自由に落下した質量の異なる2つの物体は、落下してから同じ時間に同じ速さになり、同じ距離だけ落下することになる。しかし、緯度の違いや海抜高度などの地理的条件によって、多少変化する。

古くは、重い物体は軽い物体より速く落ちると考えられていた。たとえば、木の葉や羽毛の落下運動は非常に複雑で、きりもみ状の運動をしながら、鋼球などに比べて非常にゆっくりと落下する。これは物体が軽いため、上向きの空気の抵抗の影響が大きくなって、ゆっくりと落下するのである。空気の影響をさけるため、真空容器の中で実験すると、どの物体も同じ加速度で落下する。

以上が、中３理科の「（自然）落下運動」のまとめです。