理科の斜面の問題なんですけど・・・

質問

理科の斜面の問題なんですけど・・・
この問題なんですけどいまいち理屈がわかりません＞＜

問）斜面を下る運動をしている物体にはたらく斜面方向の力は、斜面を下るにつれて変化するか、変化しないか
解）変化しない

だんだん速くなるんだから斜面方向の力も大きくなるんじゃないんですか？

回答No.3

BookerL · ベストアンサー

＞だんだん速くなるんだから斜面方向の力も大きくなるんじゃないんですか？

　速さと、物体にはたらく力は関係しませんよ。力が関係するのは加速度です。

　斜面上にある物体に働く斜面方向の力は、物体の運動状態に関係なく、斜面の角度に応じた大きさになります。斜面が水平面と θ の角度だと、斜面方向の力は　ｍｇsinθ　となります。

http://physics20060523.web.fc2.com/bunkai2.htm

　で、この一定の力がはたらくので、物体の速さはだんだん速くなるのです。

※斜面を降りてくると、地球の中心に近づくので、厳密には重力が少し大きくなる、ということはありますが、日常レベルの大きさの斜面ではこの変化は測定不能なくらい小さいですし、通常の力学の問題では重力の大きさは一定として考えます。

お礼

関係ないんですね＾＾
ご回答ありです＾＾

回答No.2

noname#185706

>だんだん速くなるんだから斜面方向の力も大きくなるんじゃないんですか？

斜面方向の力としてどういうものを考えるかによります。

（１）物体には鉛直下向きに重力が働いています。その大きさは斜面上の位置によらず一定です。その重力の斜面方向の成分も、斜面の傾きがどこでも同じであれば変わりません。たぶん、その問題ではこのことが問われているのだと思います。
（厳密に言うと、物体の高さが変わると重力の大きさも変わるのですが、ふつうの長さの斜面ではこの変化は極めてわずかなので、無視してかまいません。）

（２）斜面がなめらかでない場合には、物体の運動方向と逆の方向に摩擦力が斜面から働きます。ふつう、この力は物体が斜面を押す力に比例すると考えます。物体が斜面を押す力は斜面の傾きが一定であれば変わりませんから、この摩擦力も変化しません。その問題で摩擦力のことまで問われているのかどうかは、質問文だけからは判断できません。

（３）物体には空気の抵抗力が働きます。私たちが経験から知っているように、この力は物体が速く動くほど強くなります。しかし、「解」は「変化しない」となっているのですから、その問題では、空気の抵抗力については考えなくてよいのでしょう。

ある瞬間における物体の速さと、その瞬間に物体に働いている力の間には、直接的な関係はありません。力は物体の速度を変化させようとするだけです。同じ力が働き続けると、物体の速度は同じ割合でどんどん変化してゆきます。

お礼

すいません説明不足で＞＜
ご回答ありです＾＾

回答No.1

CaminoDelNorte

斜面でなく、自由落下の場合は?

落下すると、物体はスピードを上げるけど、
下に引っ張る力って変わるんでしたっけ?

お礼

わかりません＞＜
ご回答ありです＾＾