中3理科の「(自然)落下運動」のまとめ

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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。

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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

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。

まとめ

物体を落下させたときの運動。自由落下する物体の速さは、物体が斜面を下るときと同じように、しだいに増加します。これは。物体に一定の重力がはたらき続けるためです。

(自由落下運動)の実験

  1. 真下に落下する運動は、斜面の傾きが多くなって、90度になったときと考えることができます。
  2. 1のことから考えることができるように、斜面上の運動よりも下向きの力が大きくなるため、速さの増え方は、斜面上を運動させるより大きくなります。
  3. 空気抵抗を考えなければ、物体の落下する速さの変化のしかたは、物体の重さによって変わりません。

あわせて確認

以上が、中3理科の「(自然)落下運動」のまとめです。

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