基礎:
* 重力: 互いに向かって質量を持つ物体を引き付ける目に見えない力。 オブジェクトが大きいほど、重力を引きます。
* 重力による加速(g): 地球上では、これは約9.8 m/s²です。これは、1秒ごとにオブジェクトが落ちると、その下向きの速度が毎秒9.8メートル増加することを意味します。
動きの種類:
* 自由落下: これは、オブジェクトに作用する唯一の力が重力である最も単純なケースです。 例は次のとおりです。
*ボールが休息から落ちました。
*パラシュートを展開する前にスカイダイバー。
*燃料がなくなった後のロケット(空気抵抗を無視)。
* 発射体の動き: これは、オブジェクトが動きの水平成分と垂直成分の両方を備えた角度で起動するときに発生します。重力は垂直運動に影響を与え、オブジェクトが湾曲した経路をたどります。 例は次のとおりです。
*スローされた野球。
*銃から発射された弾丸。
*ロケットが斜めに発射されました。
* 円形運動: オブジェクトが円形の経路で移動すると、重力は、オブジェクトが直線で飛び出さないようにする役割を果たします(これは自然な傾向です)。 例は次のとおりです。
*地球を周回する衛星。
*輪になっている弦のボール。
* 軌道運動: これは、オブジェクトが常に別のオブジェクトに向かって落ちているが、それを見逃して軌道を続けるのに十分速く動いている円形動作の特別なケースです。 例は次のとおりです。
*月を周回する月。
*太陽を周回する惑星。
動きに影響する要因:
* 初期速度: オブジェクトが始まる速度と方向は、軌道に大きく影響します。
* 空気抵抗: 空気との摩擦は、特に高速ではオブジェクトを遅くします。これが、羽が岩よりも遅くなる理由です。
* 質量: 重いオブジェクトはより強い重力を経験しますが、重力による加速は軽いオブジェクトと同じです。
重要な原則:
* ニュートンの普遍的重力の法則: この法律は、質量のある2つのオブジェクト間の魅力の力について説明しています。
* エネルギーの保存: オブジェクトが落ちると、そのポテンシャルエネルギー(その高さによる)は、運動エネルギーに変換されます(その速度により)。
* 運動方程式: 数学方程式を使用して、初期速度、時間、加速などの要因を考慮して、重力下でのオブジェクトの動きを予測できます。
物理学、工学、天文学など、多くの分野で重力の運動への影響を理解することは重要です。