| 物理 044 |
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力積運動量 Let's start! 高いところから飛び降りる猫を見ていると,地面に足がっいた途端,足をバネのように曲げて着地をしている。そういえば,私たちも大きくジャンプして着地するときには自然にひざを曲げている。なぜ,ひざを曲げるのだろうか。 ▲着地前 ▲着地瞬間 A 力積 図1のように野球のボールと,それより質量の大きい砲丸投げの球を同じ速度で投げることを考えてみよう。 野球のボール 砲丸投げの球を野球のボールと同じ速度で投げるためには, ①より強い力で押す ②より長い時間押し続ける という方法が考えられる(図2)。これは,質量の大きいほうが慣性が大きく,速度が変化しにくいためである。 砲丸投げの球 物体の運動は,物体に加える力や力を加えている時間と,どのように関係しているのだろうか。 「物体に加える力」と「その力がはたらく時間」との関係について,同じ質量の物体で考えてみよう。図3のように,初め静止していた質量mの物体に一定の力(Fまたは2F)を加えた場合,ある速度のに達するまでの時間は,力を2Fにすると,Fのときよりも半分の時間になる。このことは,小さな力でも力を加えている時間を長く取れば,同じ速度に達することができるということでもある。 ▲図1野球のボールと砲丸げの球を投げる ①強い力で押す ②長押す ▲図2同じ速度で投げる方法 「より長い距離押し親る」という方法も考えられるが,これは,物理基で学習した『仕事』に注目いたときの考え方である。 13章運動量 |