中学理科力学台車の実験について

質問

中学校の理科で台車を坂を下らせる実験があります。そこで質問ですが坂の角度は同じで下る力学台車の質量が大きくなれば、下る速さはどうなるのでしょうか？もし速さは変わらないとしたら納得のいく説明をお願いします。

回答No.1

大明神（@bathbadya）

学校では、多分同じと教えるんだろう。
でも、実際は重さに比例して摩擦抵抗が増加するんで、重いほうが遅くなる。
　摩擦抵抗は、重さと摩擦係数の乗で決まる。　違いは微々たるもんだが・・

重さで車輪が変形すれば、車輪の慣性モーメントも変わるし、転がり抵抗も変わる。

摩擦などのロスが無視できる状態の速度は、
加速度と時間で決まる。加速度は斜面の角度をαとすると、sinα×重力加速度　となる。

重力は、地球の重力と、そのものの質量から発生する重力の和で決まる。
なので、厳密に言えば、重いほうが働く重力（この場合は引力と呼ぶ）はでかい