« 飛ぶということ | トップページ | 重量と質量 »

2009年5月12日 (火)

落ちる:落下の法則

 日常、落下に関して経験することは、重い物体は速く落ち、軽い物体は遅く落ちる。

実際、重い石と軽い紙の球を同時に落とせば、重い石のほうが先に地面につく。

(ガリレオ・ガリレイのピサの斜塔での実験は本当とは思えない…)

 

では、本質的に重い物体は軽い物体よりも速く落ちるのか?

 

これに疑問を持ったのがガリレオ・ガリレイである。

重い物体と軽い物体を糸で繋いで落とすとする。

糸でつながれた物体は一つの物体なので、総重量は、各々の物体の重量よりも大きくなる。

したがって、これらの物体が別々のときよりも速く落ちるはず。

 

一方、糸でつながれた重いほうの物体は速く落ちようとし、軽いほうの物体は遅く落ちようとして、軽い物体は、重い物体に対してブレーキになる。

その結果、糸でつながれた物体全体は、つながれる前の重い物体よりも遅い速さで落ちるはずである。

 

これは明らかに矛盾である!

 

この矛盾を解消するためには、重い物体も軽い物体も本質的に同じ速さで落下しなければならない。

重い物体と軽い物体が、異なる速さで落下するのは、他の理由(空気抵抗など)が必要になり、それは後で付け加えればいいことになる。

 

すなわち、この『他の理由』を排除して、本質のみを抽出することが、物理学で行われる理想化である。この理想化を行った後で、現実の問題に適用するための修飾を施すのが物理学の手法である。

 

ガリレイは、落下の速度が時間と共に増加することを見出した。1604年のことである。

すなわち

 

落下の速さ=比例定数×時間+初速

 

という関係を導き出した。初速は、落下の最初の速さで、ただ手を離すだけの落下の場合は初速は0である。

ガリレイはこの比例定数を加速度と名づけ、落下速度は加速度と時間に比例すると考えた。

落下で働く加速度は、のちに重力の加速度と呼ばれるようになり、gで表される。

« 飛ぶということ | トップページ | 重量と質量 »

科学」カテゴリの記事

コメント

有難うございます作文の参考にさせていただきます

ジョジョさま
お役に立てたようで嬉しいです。

コメントを書く

(ウェブ上には掲載しません)

トラックバック

この記事のトラックバックURL:
http://app.cocolog-nifty.com/t/trackback/534741/44988904

この記事へのトラックバック一覧です: 落ちる:落下の法則:

« 飛ぶということ | トップページ | 重量と質量 »

最近の記事と写真

フォト
無料ブログはココログ