重い物体のほうが速く落ちる？ - 院卒新人サラリーマンのメモ代わり

なんか昔に書いた記事を思い出し整理してみた。

問題：同じ大きさの"重い物体"と"軽い物体"を落としたらどっちが速く落ちるか？
解答：重い物体

落下中に物体に掛かる力は以下の2つ
下向きの力：物体の質量×重力の加速度
上向きの力：物体の速度×空気抵抗率

運動方程式をたてると
ma = mg -kv
(m:質量 a:加速度 g:重力加速度 k:空気抵抗係数 v:速度)
両辺をmで割ると
a = g - kv/m
よって、mが大きいほどaは大きくなる

どうして誤解が生じるのかについての考察

1,真空では同時に落ちる
真空では空気抵抗がない。
空気抵抗がなければ ma = mg となるから同時に落ちる。

2,空気抵抗は質量に依存しない
同じ大きさなら空気抵抗は等しいが、同じだからといって無視はできない。
運動方程式を見れば分かる。
加速度についてとくと空気抵抗のところに質量mが絡んできてる

3,重い物体に掛かる力は大きい
日常で考えれば分かるけど、重い物体と軽い物体を同じ速度で動かそうとしたら
重い物体のほうが大きな力が必要だよね。
だから、大きな力がかかってるから速く動くかと言ったら違う。