重力

前回の予告どおり,いろいろな力について学んでいきましょう!

まずはじめは重力です!

 

重力はご存知,物体が地球から引かれる力のことですよね♪

今回の記事の目標は,「重力の大きさをしっかり計算できるようになろう!」です。

 

 

重力の大きさ 

地球上のすべての物体は重力を受けているわけですが,その大きさは一定ではありません!

質量が大きい物体ほど,受ける重力も大きくなります。

正確には「物体が受ける重力の大きさは,その質量に比例する」 ということになります。比例定数は です。

gは重力加速度。忘れている人は以下の記事参照)
www.yukimura-physics.com

は比例定数を として,に比例する → y = ax 」という中学校で習った数学の知識を思い出しましょう。

「物体が受ける重力の大きさWは比例定数をgとして,物体の質量mに比例する」は式で表すと,W=mg となります。

(数学的には比例定数を先に書いてW=gmとしたくなりますが,慣例としてmgという書き方をするので,それに従いましょう。)

 

 

 

中学校で習ったことはウソ? 

ここでひとつ注意点があります! 下の文を見てください。

「100gの物体にはたらく重力の大きさは,およそ1Nである。」

…この文章に見覚えのある方もいるでしょう。

これは中学校の理科の教科書に書いてある1文です。

なにが注意点なのか。もう一度上の文章をよく読んでください。

100gの物体にはたらく重力の大きさは,“およそ1N”  とあります。

 

そう! 実はこれ,正確じゃないんです。

じゃあ正確にはいくらなのか?

先ほど紹介した W = mg こそが正確な重力の大きさを求める式です!

これを使って,100gの物体にはたらく重力を求めてみましょう。

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計算の結果,100gの物体にはたらく重力の大きさは0.98Nとなります。

なるほど,確かに「およそ1N」です。

1Nとは0.02Nの差しかないので,中学校の教科書はウソは言っていません。

しかし,これが50kgの物体にはたらく重力ならどうでしょう。

中学生風に求めると500N。 

ところが W=mg を用いると490Nとなって,10Nの開きがあります。

質量が増えるにつれてこの差は大きくなります。

 

中学生は加速度を学習しないので,正しい重力の求め方を教えられないのですが,みなさんはすでに加速度について学習しています!

「100gあたり1N」という中学校で習ったことは忘れて(これ重要!)W = mg で正しい重力の大きさを求められるようにしましょう!

 

 今回のまとめノート

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重力だけなのに思いのほか長くなってしまった…笑

 

次回予告 

次は糸の張力です!

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