高校物理「学び直し」 2.3.8.空気の抵抗

月曜日, 3月 01, 2021

学び直し講座 高校物理

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  球形の小さな物体がゆっくりと落ちるような場合は,物体は速さに比例した空気抵抗を受けますが,人がスカイダイビングするような場合は,空気抵抗は速さの2乗に比例します.ただし高校の物理では,空気抵抗が速さの2乗に比例するような場合について考えることはほとんどありません.

 空気中を物体が自由落下を始めた時刻を0とすると,時刻0での速度は0なので,物体の加速度は重力加速度に等しい大きさです.また,十分に時間が経つと,物体の速度は終端速度に達するので速度は変化しません.空気中を自由落下する物体の速度をグラフに表すときは,この点に注目してください.

 液体中の物体の落下について問う問題もよく出題されます.運動方程式を立てて終端速度を求めるだけではなく,力のつりあいを考えるような問題も多く出題されるので演習しておきましょう.

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