院卒新人サラリーマンのメモ代わり

備忘としてのメモを記載

重いものは先に落ちる?

間違えてます
修正した記事
重い物体のほうが速く落ちる? - 学部四年生がRuby on Railsを学ぶ


ガリレオの実験でとても有名なものがあります。ピザの斜塔から質量の異なる球を2つ同時に落とすと、同時に地面に落下するというもので、これは物体の落下速度は質量に関係ないということです。
僕は中学の時にこれを習ったのですが当時は納得できませんでした。今はなんとか理解しているので同じように悩んでいる人向けに、僕はどこでつまづいたのかとどのように解決したかを書いておきます。

そもそも僕はどう考えたか

感覚としては重い球のほうが早く落ちそう。
理由を考えてみると、重い球のほうが大きな重力がかかっている気がするから。

たぶん、こんなかんじで考えてたと思います。世の中の人も感覚としては重い球のほうが早く落ちそうな気はしますよね。実際現実では空気抵抗があるためそうなる場合が多いです。なんで、一応あってますが、今回は真空状態(空気抵抗がない)で考えます。

じゃあ、理由で上げた重い球に大きな重力がかかっているっていうのが間違っているのか。いやいやこれも正しいです。物体には”質量×重力加速度”の重力がかかります。だから、質量が大きい物体にはそれだけ大きな重力がかかります。

それだと、どこが間違っているのか。僕は空と地上を横にして考えるってので納得出来ました。


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絵が適当なのはご愛嬌で、青いのは地球ですよ(笑)


上が空で下が地上ではなく、左が空で右が地上だと考えます。そうすると、重力というわけのわからないものが僕らの日常と同じように考えられます。何かものを引っ張っているところを想像してください。
ものを引っ張るときに重い物体を軽い物体と同じ速さで動かすにはより大きな力が必要ですよね。
だから、”重力が大きいから早く動きそう”ではなく、”重い物体には強い力を加えてやっと軽い物体と同じ速度になる”って考えるべきなんでしょうね。
こう考えると、質量ってのがそもそも物体の動かしにくさを表す量であるってのも納得できますよね。これが納得できれば物質に動かしにくさを与えるヒッグス粒子と質量の関係にも少し興味を持てるかもしれませんね。


きっと高校生だと運動方程式立てちゃえば質量が消せるんでなんにも考えなくa=gって表せますよね。たけど、ちょっとだけ全く知らない人に説明するつもりで考えてみると理解が深まりますよね。
ただ、何も考えずに運動方程式だけ立ててあとは計算だけって考え方は受験物理ではとっても便利だと思うので、暇な方だけ考えてみてください。中途半端に考えると普通の問題すら解けなくなっちゃいますからね。


ちなみにこの横にするって考えはこの本を読んで教わりました。興味があったらどうぞ。

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