<試練3>考え方
 
@速度Vと時間との間の関係を数式で表せ。



 
図のとの数値の関係をよ−くながめていると以下の数式で関係づけられる事がわかる。
 
速度  m/秒 9.8 19.6 29.4
時間    秒


 
 










 

            *** ちょっとだけよ..の物理学 ***
 <その1>
  この時、1秒経過するごとに鉄球の速度が9.8(m/秒)づつ増加している。
  この事を加速度といい、単位は 9.8(m/秒)/秒 と表すのが妥当だが、
  略して 9.8 m/sec. と書きあらわす事にしている。(second:秒)

  落とした鉄球が加速されるのは地球の重力作用によっているので、特に「重力加速度」と呼んでいる。
  それでこの力を一般に重力(Gravitation)の頭文字を用いて「」で表し、以下のように表記している。
                            g=9.8 (m/sec
  だから、落下速度Vと経過時間tとは
                           V=gt (m/sec)
  と表す事もできる。


  −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

 <その2>
  地球の大気圏内では、速度Vの値が大きくなってくると(高速になる事)空気の抵抗の為に
  V=gt の式で計算した値よりはるかに低速になってしまう。 (だから安全にスカイダイビングができるのだ。)
  しかし宇宙から地球の重力に引かれて落下してくるいん石は猛烈な速度になって大気圏に突入するので
  小さないん石は大気との摩擦で燃え尽きてしまうのだ。 (運動エネルギ−が熱に変換されるからなのだが...)

  (速度と空気の抵抗との関係は? ..... 「流体力学」という分野がある。おもしろそ〜だ。)
 
 
 
 
 
 
A落下距離Yと時間tとの間の関係を数式で表せ。
 (ヒント:Yはtに比例している。)
 
図の2との数値の関係をよ−くながめていると以下の数式で関係づけられる事がわかる。
 
距離  m 4.9 19.6 44.1
時間  秒
2
 
 
 
 
 
B速度Vと落下距離Yとの関係は以下の数式で表される。
 鉄球が10(m)落下した時の速度はおよそどれくらいか?
 (少し高い橋から河へ飛び降りた時ぐらいになる。時速に直すと...)
 
重力加速度:g=9.8 (m/sec)、 落下距離:Y=10 (m)を代入して
 
 V= (m/秒)                                    
       =10  
  ≒10×1.4 
  =14 (m/秒) 
    ≒50 (km/時)
 
 

            *** チョットひとやすみ ***

  ある夏の昼下がり。 少し高い橋の上から少年達が河へ飛び込んでいた。
  少年が飛び降りた時、水面までの時間を計ったら約1.5秒だった。
  水面に到達した瞬間の速度は...
     V=g・t=9.8×1.5≒15(m/秒)≒ 54(km/時)    (10m/秒=36km/時)

  橋から水面までの距離
     Y=(1/2)・g・t=(9.8/2)×1.5 ≒ 5×(9/4) ≒ 45/4 ≒ 11(m)
  ふ〜ん... とうなずいていると少年達はしばらくの間、飛び降りるのをやめてしまった。
 
 
 

 橋渡しの術
 

 実験デ−タをにらんで、速度Vと経過時間t落下距離Yと経過時間tとの関係を見つけだす事は
 さほど難しくはない。
 でも速度Vと落下距離Yとの関係を実験デ−タをにらんだだけで見つけだす人がいたら大天才だ。

 ここではだれでも大天才になれる術を授ける。
 
 
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