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重力が常に同じであるのに、なぜすべてのオブジェクトが同じ速度で地球に落ちるのですか?

すべてのオブジェクトが同じ速度で地球に落ちるというのは一般的な誤解です。重力による加速度が地球の表面の近くで一定であることは事実ですが(約9.8 m/s²)、オブジェクトは同じ速度に落ちません 。その理由は次のとおりです。

* 空気抵抗: オブジェクトが同じ速度で落ちない主な理由は、空気抵抗です。ドラッグとも呼ばれる空気抵抗は、空気中の物体の動きに反対する力です。 空気抵抗の量は次のものに依存します。

* 形状: より広い、またはそれほど合理化されていないオブジェクトは、より多くの空気抵抗を経験します。

* サイズ: より大きなオブジェクトは、より多くの空気抵抗を経験します。

* 速度: オブジェクトがより速く落ちると、空気抵抗が増加します。

* 端子速度: オブジェクトが落ちると、重力により速度が上がります。ただし、空気抵抗も増加します。最終的に、空気抵抗の力は重力に等しく、オブジェクトは加速を停止します。これは端子速度と呼ばれます。 空気抵抗が多いオブジェクトは、空気抵抗が少ないオブジェクトよりも低い末端速度に達します。

古典的な例:

羽とボウリングボールを想像してみてください。どちらも重力による同じ加速を経験します。ただし、羽の表面積がはるかに大きく、重量が軽いため、空気抵抗の影響を受けやすくなります。羽は、ボウリングボールよりもはるかに速くその端子速度に到達します。つまり、それははるかに遅くなります。

真空で:

空気抵抗がない真空でこの実験を行うと、羽とボウリングのボールが同じ速度で落ち、同時に地面に到達することがわかります。これは、空気抵抗がない場合、それらに作用する唯一の力は重力であり、どちらも同じ加速を経験するためです。

結論:

重力による加速は一定ですが、空気抵抗のためにオブジェクトは同じ速度に落ちません。空気抵抗の量は、オブジェクトの形状、サイズ、速度に依存し、最終的にその端子速度を決定します。

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