空気抵抗の比例定数

質問

空気抵抗の影響は密度が小さいものの方が強く受けますか?ビニールボールを投げた時よりちゃんとしたボール（同じ大きさの）を投げた時の方が遠くに飛ぶ事などを考えていて、空気抵抗の影響を強く受けていると思ったのですが・・・

回答No.2

shkwta · ベストアンサー

空気抵抗によって物体が受ける力は、物体の形状・大きさ・姿勢・表面の凹凸・空気の密度によって変わりますが、それらが同じだとすると速さの２乗に比例します。
　そこで、物体の形状・大きさ・姿勢・表面の凹凸がまったく同じで、密度だけ異なる２つの物体が空気中を同じ速さで運動しているとします。この場合、２つの物体の質量が異なります。
　しかし、この場合、空気抵抗は同じです。
　では、なぜ影響が異なるのでしょう。それは、空気抵抗によって生じる加速度の違いです。ニュートンの運動の法則により、力＝質量×加速度です。空気抵抗は、運動の方向と逆ですから、運動の方向と逆向きの加速度が生じます。ブレーキがかかるわけです。この式によれば、同じ力なら、質量が小さいほど大きな加速度が生じます。つまり、質量が小さいほど、逆向きの加速度が大きいので、それだけ急激に速さが減るわけです。したがって、密度の大きい物体ほど、遠くに飛びます。

お礼

ありがとうございました。とても丁寧な解答で、分かりやすかったです。

回答No.3

kobe-kun

「No.1」＞　同じ空気抵抗でも、エネルギーは減りにくいという事ですね。

その通りですね。

そんな性質を利用し、遠くまで高速で飛ばす必要の有る、戦車の徹甲弾（てっこうだん）は、
「タングステン合金」や「劣化ウラン」などの、大変「比重の重い金属」を使っています。

「　徹甲弾　」
http://www.google.co.jp/search?num=50&hl=ja&c2coff=1&q=%E5%BE%B9%E7%94%B2%E5%BC%BE&btnG=Google+%E6%A4%9C%E7%B4%A2&lr=

回答No.1

kobe-kun

＞　空気抵抗の影響

空気抵抗は、「前面面積」と「形状係数」に影響されるものです。
密度が大きければ、体積当たりの質量も大きく、運動エネルギーも保存しやすいので、
同じ空気抵抗で有っても、エネルギーは減りにくく、遠くまで飛ぶでしょうね。

お礼

ありがとうございました。同じ空気抵抗でも、エネルギーは減りにくいという事ですね。