今回は落下運動について学んで行きましょう！
物が落ちるという現象は、日常生活でよく起こることですよね！
物理を習っている人には、ぜひ落下している物体の速度を意識したり、あの高さから落ちたら何秒で下に到達するなぁ…とか考えて欲しいです。常に考えるわけではありませんが(笑)
なぜ、このようなことをいうかというと、工業の分野では、その時の速度や変位、時刻を求めたり、通過する時間を予測したるすることに使うことができます。
落下運動は数種類ありますので、まずは全ての落下運動に共通する項目を抑えましょう♪(・∀・)
落下運動に共通する項目
地球上にある物体は、重力の影響により地表に向かって落ちていきます。地球上では重力による加速度（重力過疎殿）がこていされますので、この値を覚えましょう！
ａ＝ｇ＝9.8ｍ/s2
重力加速度は一定値なので、公式は等加速度直線運動の公式を用います。
公式はもう一度載せておきますが、解き方を忘れてしまって人は、リンクから飛んで戻りましょう！
落下運動は、等加速度直線運動の式に初速度、加速度を何を入れるかを覚えるだけで公式が出てきます。
- 等加速度直線運動の式３つを覚える。
- それぞれのパターンで代入するものを覚える
この２点を意識しましょう！
基本となる落下運動を３つ紹介
- 自由落下 （初速度０）
- 鉛直投げ下ろし （初速度下向き）
- 鉛直投げ上げ （初速度上向き）
を紹介していきます。 鉛直とは、水平面に対して、上下運動の際にブレが全くない状態のことを指しています。
自由落下
自由落下とは、静止している物体が，重力だけを受けて落下する運動のことです。
問題文に書く際は、自由落下している、静かに落下した。のいずれかの記載があると思います。この言葉を見つけたら、以下のポイントを意識して解いていきましょう
自由落下運動を解く際のポイント
- 初速度が0（ ＝０m/ｓ ）
- 加速度が鉛直下向きにg〔m/s2〕 （ a＝g〔m/s2〕）
- 等加速度直線運動の式の解き方と同じように説く。
鉛直投げおろし
鉛直投げおろしとは、下向きの初速度で物体を投げる運動です。
自由落下との違いは初速度があるか、ないかの違いです。さっそくポイントをまとめていきましょう。
鉛直投げおろしを解く際のポイント
- 初速度がv0〔m/s〕
- 加速度が鉛直下向きにg〔m/s2〕
- 等加速度直線運動の式の解き方と同じように説く。
鉛直投げ上げ
鉛直投げ上げは初速度を上向きに上向きの初速度で物体を投げる運動です。
投げ下ろしよりも注目するポイントが増えますので、きちんと覚えましょう。
鉛直投げ上げを解く際のポイント
- 初速度がv0〔m/s〕
- 初速度の向きを正の向きとする。（上向き）
- 加速度が鉛直下向きなので a＝－g〔m/s2〕
- 等加速度直線運動の式の解き方と同じように説く。
直線上を動く運動に共通する項目
鉛直投げ上げは上に投げた物体が下に落ちてくるという直線上を往復する運動です。
等加速度直線運動に限りますが、以下の特徴がありますので、押さえておきましょう。
- 折り返し地点に達するまでの時間と，折り返し地点からもとの位置に戻るまでの時間は等しい。
- 物体が動き始めてから折り返して元の場所に戻ってくる時間を計算したい時は、折り返し地点までの時間を２倍すればよい。
- 物体の変位が同じであれば、速度の向きが額向きで大きさが等しくなります。
まとめ
落下運動に基本となる３つの運動についてまとめます！
- 落下運動の加速度は重力加速度ｇ＝9.8ｍ/ｓ２となる。（鉛直成分）
- 各落下における、初速度、加速度の向きと大きさに気をつける。
- 公式は等加速度直線運動を用いる。
落下運動の基本となる３つの運動の紹介でした！
等加速度直線運動の公式を利用することで、投げる前に到着時刻や速度も予測することも可能になります！
皆さん色々な計算が可能になってきてますよ！水平投射や斜方投射は、そのうち更新します！ではでは～♪(・∀・)
コメント