質量の大きさと 速さの変化の 関係？

質問

質量の大きさと、　速さの変化の関係がどうしてもわかりません。

慣性質量の考え方の説明を調べたのですが、
そこでは、質量が大きくなるほど　加速しにくくなる　とのことでした。

一方、ニュートンの実験　（ピサの斜塔から落とすやつです）
を思い出すに、　摩擦を無視して考えれば、質量と速さの変化は　
無関係である・・・　　　という風にいえそうです。

混乱してしまっているのですが、
どこがわかっていないのかが、　わかりません。

どなたか、お助け下さい！

回答No.2

BookerL · ベストアンサー

＞一方、ニュートンの実験　（ピサの斜塔から落とすやつです）
＞を思い出すに、　摩擦を無視して考えれば、質量と速さの変化は　
＞無関係である・・・　　　という風にいえそうです。

　「地表付近で物体が落下するとき、質量と落下する加速度は無関係である」
　これは正しいです。

　では、「質量が大きくなるほど　加速しにくくなる」との関係はどうなるのか、ということですね。
　こっちの方は「加わる力が同じなら、加速度は質量に反比例する」ということができます。

　落下するとき、質量が大きいにもかかわらず、加速度が質量の小さいものと同じなのは、質量の大きい方に加わる力が大きいからです。この力は重力です。

　まとめますと、

物体が落下するとき、質量が大きいものにはそれに比例した重力が加わる、しかし加速されにくさも質量に比例する、だから、加速度は質量が大きくなっても変わらない

ということになるでしょうか。

お礼

かな～り、わかりやすかったです。
解決いたしました。

どうも、ご回答ありがとうございました！

回答No.1

sanori

こんばんは。

＞＞＞
慣性質量の考え方の説明を調べたのですが、
そこでは、質量が大きくなるほど　加速しにくくなる　とのことでした。

そのとおりです。

＞＞＞
一方、ニュートンの実験　（ピサの斜塔から落とすやつです）
を思い出すに、　摩擦を無視して考えれば、質量と速さの変化は　
無関係である・・・　　　という風にいえそうです。

これも、そのとおりです。

これは、重力の性質を考えると解決します。

重力Ｆ（＝ｍｇ）は、物体の質量ｍに比例します。

物体の質量が１ｋｇのときの物体にかかる力は１[kg]×ｇ[m/s^2]、
物体の質量が２ｋｇのときの物体にかかる力は２[kg]×ｇ[m/s^2]、
物体の質量が３ｋｇのときの物体にかかる力は３[kg]×ｇ[m/s^2]
です。

このようにＦとｍの比は一定なので、
Ｆ／ｍ　＝　一定　＝　ｇ
です。

物体の質量が１ｋｇのときの物体の加速度はｇ、
物体の質量が２ｋｇのときの物体の加速度もｇ、
物体の質量が３ｋｇのときの物体の加速度もｇ、
です。

重力が、なぜ物体の質量に比例するか、ということは、
質量２ｋｇの物体　＝　１ｋｇのおもりを２つつなげた鉄亜鈴
質量３ｋｇの物体　＝　１ｋｇのおもりを３つつなげた鉄亜鈴、
として考えると、うまくイメージできると思います。
つなぐのは別に鉄でなくてもよく、ひもなどのゆるいつなぎ方でもよいです。
１ｋｇのおもり１個１個は同じ加速度で落下するのですから、
単にそれらを２個以上つなげただけで加速度が変わるということでは、おかしなことになりますよね？
それがおかしいと気づいたから万有引力の法則が発見された、と言ってもよいと思います。

以上、ご参考になりましたら。

お礼

F＝mg　という式が大切だろうとは感じていたのですが、　
　ここまで露骨に、今回の質問の答えにかかわっていたのですね。

　どうも、ご回答ありがとうございました！