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重力加速度ってピンときません
物理の素人です 地上の物には重力加速度がかかってるそうですが 地上1メートルの台の上にあるものは、落ちている わけではないのに、加速度がかかってるという意味が ピンときません
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- P-venus
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重力加速度の直接の説明ではありませんが、無重力での回転運動と比較して物体に働く重力の影響を考えて見ましょう。 地球中心は周囲からの引力が同一に成るため、相対的無重力です。 相対的無重量とどちらの表現が良いのか分りませんが、あくまでも相対的なものです。 また、自由落下(重力加速度と同一の加速度で地球中心へ移動する事)では相対的無重力状態により遠心力が働かない。 実際、地球の極点と赤道でも重力値はほぼ同じです。 地球が太陽に対して自由落下しているため、地球の遠心力は働かない。 落下実験でも、遠心力が働かない現象が記録されている。 以下、参考例です。 “2003年に宇宙ステーションで行なわれた、実験。” ご覧の様に、宇宙では重心が無く物体の中心で回転します。 回転軸が物体の中心に移動しますので、宇宙ステーションの日本モジュール暴露部は大変危険を増やしてます。 中国が、「日本の巻き添えは、お断りだ。」として、独自建設に移行した理由です。 http://www.youtube.com/watch?v=PNLet1lWwmc youtubeに、掲載しました。 この現象は、宇宙での化学反応に影響するでしょうか。
- phobos
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すでに良回答が多数寄せられていますので、蛇足回答になりますが…… > 落ちているわけではないのに、加速度がかかってるという意味がピンときません ピンと来ない感じはよく解ります。こう考えてみたらいかがでしょう。 いまあなたが無重力の宇宙空間に浮かぶ宇宙船の中の部屋にいるとします。 今エンジンが点火され宇宙船が動き出しました。 宇宙船は毎秒につき9.8m/秒づつ加速していくとします。 あなたは部屋の(進行方向に対して)後ろの壁に押しつけられるので、その壁に立つことも出来ます。 このときあなたが(壁に付いた)体重計に乗ったとしたら、体重計の指示値は、地球上で測った場合と同じ値になります。 つまりその点においては、9.8m/s^2で加速していく宇宙船の部屋の中と、地球上で9.8m/s^2の「重力加速度を受けている」部屋の中とでは、物体は同じような力を受けているわけです。 地上にいて、動いていないのに「重力加速度を受けている」というコトバの意味が何となく感覚的に解ってもらえれば嬉しいのですが……。
- ht1914
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加速度と力とは違います。 物体に「力がかかっている」は正しい言葉の使い方ですが「加速度がかかっている」というのは正しくありません。動かなければ加速度は存在しません。物体がある「加速度で運動している」という使い方は正しいです。質量が1の時の力は加速度であるというのも正しくありません。数値が同じになるというだけです。量としては別物です。単位も違います。物理の試験では数値があっていても単位が間違っていれば○は貰えません。 #4,#5の方の解答の通りです。 力は運動の原因となります。でも運動が起こるかどうかは物体の置かれている条件によります。 紐に物体がぶら下がって釣り合っているとします。物体に働く重力と紐の張力は同じです。この紐を切ったとします。落下運動が始まります。この時の加速度がgです。この2つの運動は異なる運動です。 落下運動の原因となった力は落下運動の加速度(重力の加速度)を測ることによって求めることが出来ます。運動方程式では(落下の原因となった力)=(質量)×(重力加速度)で表されます。「釣り合っていたときの力がこの落下運動の原因となった力(=重力)と同じものであると考える」と静止しているとき、運動しているときのどちらに対してもmgという表現が使えることになります。 釣り合いに対してこの表現を使った場合は「落下させればgの大きさの加速度で物体を運動させることが出来るような力」という意味になります。 重力の加速度は実際の運動の加速度を表します。それと同時に地球上での重力の強さを表す尺度にもなります。場所が変われば重力が変わります。それは加速度の値の変化として現れます。だからgが大きくなったとか小さくなったとかの表現が出てきます。ロケットの中の人にかかる力が何gという表現も出てきます。でもこれは尺度として言っているのであって実際の力ではありません。2gの力がかかっているというのは「重力が2倍になったのと同じ力の働き方」と言っているのです。体重60kgの人が120kgあるかのように感じるという意味です。 加速度全てをgの何倍という表現で表すことも出来ます。 力と加速度は別のものです。釣り合い状態にある力と作用・反作用もまた別のものです。力については混乱が多いですね。
- KamoLife
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「加速度」って言葉がヤヤコシイですよね。 (つい「動いている」という印象を受けてしまいます) しかし、難しく考えなくてダイジョーブ。 というのも、「加速度」の正体は「力」なのですから。 正確に言えば、「単位質量に対する力」。 「1kgあたりにどれだけの力がかかっているか」ということです。 「重力加速度」も、この仲間。 要するに「地球さんが地上の物体を引っ張る力」というわけ。 ちなみに、台の上にある物が静止しているのは、 「台が物体を上に押し上げる力」が働いているから。 これと重力加速度(地球が物体を引っ張る力)は、向きは正反対で、大きさが同じ。 綱引きの膠着状態よろしく、釣り合っているのです。(作用と反作用) だから、物体は動かない、と言うわけなのです。
>加速度がかかっている 重いんです。(重力の方向に) 椅子が1センチいきなり低くなれば体重計は1.5倍ぐらいの重さまで行きます。 別に痛くありません。 椅子がなくなると「激痛」が走ります。^○^ 授業中、おしりが痛くなるのは何故でしょうか? 1分より30分の方が重力加速度がかかる度合い (時間=エネルギーん総量)が大きいからです。 (これは体罰ではありません。^_^)
- Willyt
- ベストアンサー率25% (2858/11131)
なるほど。私は理科系人間ですが、思わぬご質問にハッとしましたよ。これは用語が悪いですよね。もし自由落下・・・つまり物を摘んでいる状態から手を放したとすると、その物体はgの加速度で動き出しますよということです。地上の物には重力がかかっていると言うべきです。
「重力加速度がかかっている」という表現が正確でないように思います。 加速度とは速度の変化率です。 地上に置いてある物体の速度はゼロのまま変化していませんから、加速度はゼロです。 地上にある物体には「重力がかかって」いて、地面からの反力と釣り合って静止している、といえると思います。 当然、支えている地面や台が無くなれば、重力がかかっていますので、加速度をもって動き出します。
私も素人ですが。 地面に接した時重力加速度が ゼロ になると言う事は、 100メートル走るのも大変かも知れませんよ。 水面を走るような事にはるのでしょうね。 (全く同じとはいえないが似ている部分が有ると思いますよ。) 水面に発泡スチロールを浮かべてその上を走るとかで近い状態になると思います。 そう、靴の表面と地面の摩擦だけで走る事に成りチカラが掛からないと思いますよ。 (重さが掛からない為に、踏ん張りが効かないと思います。) 車は止まれないかも知れませんね。 ダウンホースというモノも意味をなさなく成ると思います。 そう、氷の上で走っているようなモノになるかも知れないですね。 そうなると、カーブも加速も大変ですね。 宇宙での姿勢制御の仕組みが必要でしょうね。 なので、重力加速がいきなり地面に接すると無くなれば、 転ぶ人が増えますよね。
- hanazi
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台の上のものに限らず物体には常に重力加速度がかかっています。 F=maという式で表され運動方程式と呼ばれます。(Fは力、mは質量、aは加速度) ですが、台の上に置かれていることで台からの物体への反発力と 物体から地面への重力が等しくなっているため動かないように見えるだけです。 その証拠に物体を台の上からのけるとすぐに床に落ちます。
- laundryload
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「加速度がかかってる」ことと「力が加わっている」ということを同等とみなして言ってる言葉だと思います。 力=質量×加速度 の式通り、「物体に加わる重力加速度」と「物体に加わる重力の大きさ」は、数値で見たら倍数が違うだけですから(質量分だけ掛け算)。