無重力で…

質問

無重力で物体を投げるとどうなるんですか？

友達ともめておりますＴＴ

回答No.9

NTJ · ベストアンサー

多数の同一回答が有るようですが・・・

加速する為には、その物体へ力が加わらなければならい。
真空・無重力中に投げられた物体には、なにも加わる力が無い。
従って、等速運動が正しい。

ちなみに、坂を転がるボールが加速するのは、もちろん重力が有るからですね。
「位置エネルギー」が「運動エネルギー」へ転換している訳です。
でも、無重力中では「位置エネルギー」はゼロです。
（実際は見かけ上かもですけど、突っ込まないでね・・・）

そういう訳で、「だれも引っ張っても押してもくれない」物体は、ずっと同じ速度で移動を続けるって訳です。

ついで、お友達へ反論する決め手になりそうな意見を。
「惑星や衛星・人工衛星などは、ずっと同じ速度で飛び続けているけど？」

回答No.10

Fukutarou

#2です。
>加速しつづけるよ。物の投げ方にもよるでしょうが、力が加わっていれば加速度が付きます。
それは完全に間違っています。
物に力を加えた場合に働く移動は慣性の法則と言います。
http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/undo1.html
物に力が加わっていない場合はその物は０と言う力でその場にとどまっていると言う事です。
１の力を加えた場合、物は１の力で移動します。

ですので、空気抵抗の抵抗（空気がとどまる慣性の法則）で投げた方向とは逆向きに空気の力が減速方向に加わります。
空気がとどまっているのが０ですので、０になったら投げた物は止まります。

いろいろな方が仰っていますが、全部正解ですよ。
アニメ等で効果的に描いているものを信じてはいけません。
宇宙空間で常にアフターバーナーを出して飛行しているガンダム君は加速していってしまうのです。
一度動いたら、バーナーは止めていいのです。
あ、関係ないですかぁ

回答No.8

mii-japan

質問者も友達も無重力を誤解しています

無重力は、重力が無いのです、現実には存在しません（仮に地球上で地球の重力がなくなっても（ありえませんが）月や太陽、他の惑星、恒星の重力の影響を受けます、地球はばらばらになってしまいます）

人工衛星や宇宙ステーションのイメージでしたら、無重力ではありません、地球の重力で落下しつづけています、秒速8ｋｍ程度の速度で運動しているから落下地点に地球が無く方向を曲げられて地球の周りを回転しているのです（つまり自由落下を無限に続けている状態）
これは無重量ですが無重力ではありません（地球他天体の重力による加速を受けています）

質問者の場合、不完全な前提条件で、本質の理解もできないレベルで、勝手なことを言い合っているだけです

基本を勉強してください（少なくとも物理学のレベル程度は）

回答No.7

poponponpo

補足説明では、「無重力で物体を投げると、物体は加速しつづける」と言うことでしょうか？
加速するにはエネルギーの供給が無ければなりません。
物体が進行方向とは逆方向に質量のある物質を放出すれば加速することはできますが、それでは物体が一定距離を進んだところで消滅してしまいます。

証明方法は、真空状態での放物線運動では頂点から真下に引いた線の左右では図形が対称となっていることが理解できますね？
これは物体を投げたエネルギーが重力によって減少する速度と、物体が重力によって加速するエネルギーが同じと言うことです。
物体を投げたときに加速しつづけるなら、重力とのバランスがとれた状態で投げたときには空中に静止することができます。
静止しているときには空気抵抗も無いから、真空状態でなくても確認できます。
今ここで実験をしてもらいましょう。

回答No.6

yokihito005

物体の運動状態を変えるには力が必要です。

手からはなれたボールに力が作用しないのは自明ですが，

ボールをもったまま一定の速度で自分が動いている状態から手をはなすというのは，どういうことでしょうか？

これは，ボールに力が作用しないのは同じことで，もし無重力，真空中でおなじ動作をすれば，ボールも手をはなしたあなたも同じ速度で動いていきます。

ボールを投げる，という行為は，，ボールを初速度０からある速度まで加速するということで，，，加速というのはボールに力を作用することと言い換えても同じことです。
ですから，手をはなれたボールは等速度でうごきつづけますし，等速度でうごくボールと同じ運動をする手が側にあっても（ボールにかかっていても）ボールに力を作用しないことでは同じなのです。

端的に云えば，
＞加速しない場合は、ボールをもって一定のスピードで動いているときに離した場合です

これはボールを投げてないんですね

参考URL：

http://www14.plala.or.jp/phys/mechanics/2.html

回答No.5

cliomaxi

＞加速しつづけるよ。物の投げ方にもよるでしょうが、力が加わっていれば加速度が付きます。

No.3の方の回答のように空気などが有れば「負」の加速度がつきます。(つまり減速。)
想像しているような「段々早くなる加速」は加速のためのエネルギーを加え続けなければ駄目です。
要する空気などの抵抗が一切ないと仮定すると、物体が投げられ手から離れた瞬間が最高速度となります。
そしてそのまま同じ速度で飛んでいきます。
ただ、最後の「力が加わっていれば・・・」の意味がイマイチ解りません。
もしかしてゆるりと投げるのと力いっぱい投げるのとでは違うと云う意味でしょうか？
投げ方などは一切関係ありません。

回答No.4

DET

補足ですが
もし物を投げたとき自分の体が固定されてなければ
自分自身も投げた逆の向きに飛んでいきます。
実験される際はご注意ください・・・

回答No.3

poponponpo

無重力で真空状態なら等速直線運動をします。
真空状態で無いなら、空気抵抗により減速して止まります。

回答No.2

Fukutarou

無重力とは、重力が無いと言うことですので、重力方向にかかる力が生じません。
ですので、物体を投げると投げた方向へ真っ直ぐ飛んでいき、空気の抵抗によりいずれ止まります。
宇宙空間等で空気の抵抗が無い場合は常に同じ速度で同じ方向に移動し続けます。

補足

友達にこういわれたのですが、加速しつづけるよ。物の投げ方にもよるでしょうが、力が加わっていれば加速度が付きます。
加速しない場合は、ボールをもって一定のスピードで動いているときに離した場合です。

どうやって覆したらいいですか？

回答No.1

akio_myau

等速直線運動をすると思いますが。