Question

髙橋

物理です。(2)の問についてなのですが、
・落下とともに空気抵抗が大きくなる理由
・a＝0になる理由
この2点がいまいちピンときません。
教えて下さると嬉しいです。

62 発展 空気抵抗 右図のように, 質量 m[kg]の物体を初速度0で落下
させた。 この物体の速さがv[m/s] のときの空気の抵抗力の大きさをkv〔N〕
(kは比例定数). 重力加速度の大きさをg〔m/s'] とする。
(1) 落下の速さがv[m/s] の瞬間の加速度の大きさはいくらか。
(2) 落下し始めてから十分に時間が経過すると, 物体はどのような運動をす
るか。そのときの物体の速度の大きさと向きを求めよ。 ただし,落下させ
た高さは地面から十分に高いものとする。
センサー 176
10
m

62
(1) g
RU
m
[m/s2]
(2) 運動: 等速直線運動, 速さ:
mg [m/s], 向き:下向き
k
解説 (1) 運動方程式ma =Fより下向きを正とすると,
kv
ma=mg-kv ゆえに,a=g[m/s']
62センサ
m
(2) 重力の大きさ mg は一定であるが, 空気の抵抗力の大きさ (2) 十分
kuは落下とともに増加する。 α=0となり,vの変化がなくすると速
なると,それ以降はその状態が保たれる。
この速度を
したがって, mx0=mg-ku より
物体は下向きに速さmg [m/s]で等速直線運動をする。
k

空気抵抗 等速直線運動

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

るる

空気抵抗は摩擦力と同じ考え方をします。
摩擦力の大きさは摩擦係数と垂直抗力に比例しますよね？それと同じで、空気抵抗も速さに比例するので速ければ速いほど空気抵抗は大きくなります！！

k v は速さが増すと増えていきます。それにつれて左辺 ma は減っていきます。加速の具合が減っていくのです。だんだん k v が増えていくと、やがて mg と等しくなり、mg - k v = 0 となります。そうすると左辺 ma も 0 になるから、加速が止まります。速さが一定になるということです。速さ v が一定になればもう k v は増えなくなるので、右辺は 0 のまま変わりません。これは（空気抵抗）k v は（重力）mg より大きくなることはないということを意味します。

髙橋

わかりました！ありがとうございます！！

るる

良かったです！頑張ってくださいね👍