空気抵抗（２） |
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空気抵抗（２） |
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 空気抵抗を受けて落下する場合の運動方程式質量  〔ｋｇ〕の物体が初速度 ０ ｍ/ｓで落下しはじめ、空気抵抗を受けながら落下する場合を考えます。鉛直下向きを正の向きとして、物体の加速度を  〔ｍ/ｓ２〕、空気抵抗の大きさを 〔Ｎ〕とします。重力加速度の大きさを  〔ｍ/ｓ２〕とします。  落ちはじめ初速度 ０ なので、落ちはじめは空気抵抗はありません。 よって、加速度 で加速し始めます。 途中空気抵抗 が生じますので、加速度は小さくなります。上の図のような状況で運動方程式をかくと、 ＝ − ……教科書ｐ85（56）式となります。 このときの加速度は、  となるので、空気抵抗がある分、加速度は小さくなります。  終端速度空気抵抗の大きさは、物体が落下する速さとともに大きくなり、やがて重力とつりあうことになります。 すると、物体の加速度は０となり、それ以上加速せず、一定の速さで落下することになります。 このときの速度を、終端速度といいます。終端速度は、よく  と表します。 |
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