慣性の法則の実験について２。

質問

先日、慣性の法則の実験をしました。内容は坂から小さいビー玉と大きいビー玉、卓球の玉ゴルフの玉とテニスの球を転がして、玉の動きが止まるまでの時間を計るということです。それらの重さは上から５，５０ｇ、２１，４２ｇ、２，９０ｇ、４０，１６ｇ、５６，６０ｇです。慣性の法則によると、質量が大きい物体ほど、その運動を変化させにくいということです。ならば、一番軽い卓球の玉が動き続けることになりますよね？結果は２１，４２ｇの大きいビー玉が一番長く動き続けました。これはどういうことでしょうか？

回答No.5

owata-www

私も＃４さんと同じで、この実験で慣性の法則をどのように見出そうとしているのか分かりません

ビー玉と卓球、ゴルフ、テニスの球は球の表面の形状も違いますし、大きさも違います

それらを単純比較するのは非常に難しいかと思われます

回答No.4

Corneria

坂からいろんな玉を転がしてみたそうですが、同じ位置から転がしましたか？

確かに、質量が大きい物体ほど、その運動を変化させにくいです。しかし、
同時に質量が大きい物体ほど重力が大きく働きます。
したがって、同じ位置から坂の上で転がした場合、（摩擦を考慮しなければ）
坂を転がり終えた時点ですべての玉は同じ速度に到達するわけです。

ところで、慣性の法則によれば、物体は力を加えなければ永久に等速直線運動を続けます。
ということは、坂を転がった玉たちはずっと転がり続けるはずです。
しかし、実際には玉はどこかで止まります。それは今回の実験結果が示しているとおりです。
なぜか。それは、転がっている玉が何らかの力を受けているからです。その力とは何か？
それは摩擦力や空気抵抗です。これらは玉の形状に大きく影響される力です。
たとえば、テニスの球というのは表面が布状ですよね？ゴルフの玉はでこぼこしてます。
卓球の玉は摩擦は少ないかもしれませんが、軽いので運動を変化させられやすい。これは質問者さんがおっしゃった法則どおりです。
こういった視点から見ていくと、大きいビー玉が一番長く動き続けたことに説明がつきます。

というかですね、そもそもこれ慣性の法則の実験なんですか？
こんな実験をしても、慣性の法則を学ぶに当たって有益な結果が出るとは考えられません。

回答No.3

debukuro

速度が同じなら運動量は質量に比例する

回答No.2

tiltilmitil

「運動が変化する」は「動いているものの速度が落ちる」というのも該当します。ですから一番質量の大きい物体が一番速度が落ちるのが遅かったというので矛盾はありません。

回答No.1

sanori

こんにちは。

その実験は、慣性の法則の実験というよりは、転がり摩擦の実験だと思いますが・・・

それはさておき、

＞＞＞慣性の法則によると、質量が大きい物体ほど、その運動を変化させにくいということです。

その前提が正しいのであれば、質量が最も大きいのは大きいビー球ですので、つじつまは合っています。

ご参考になりましたら。