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理科のことについて質問があります

jam********さん

2011/6/1823:46:54

理科のことについて質問があります

中3の受験生です。
受験もさることながら、もうすぐに期末テストがあります。
そのテスト勉強をしている時に理科の1分野の方でわからないことがあったので質問します。

細かい内容になってしまいますが・・・
①「一定の速さで走る自動車ではエンジンの力と摩擦力などがつり合っている」「雨粒の場合は重力と空気抵抗がつり合ってほとんど一定の速さで落ちてくる(等速直線運動をする)」と書いてあるのですが「つり合っている」を別の教科書で見てみると(理科には本誌と移行教材があり、その移行教材の方です)「1つの物体に二つの力が働いていてその物体が動かない」と定義されているのですが、この場合、自動車と雨は力がつり合っているのなら動かないのではないのですか?(ばかばかしい質問に聞こえるかもしれませんが気になったんです。)引っかかる表現として「二つ以上の力がつり合っている場合も力が働いていない場合と同じことになり、早さが変わらない等速直線運動をする。」というものがあり、「二つ以上」ということはこれ(自動車ではエンジンと、摩擦力、雨では重力と空気抵抗)以外に何か力が働いていて、それがつり合っているのですか?またそうだとしたらその場合は物体は動くのですか?

②今①の方で「雨は等速直線運動をする」と書いてあったといいましたが、ではなぜ同じように重力と空気抵抗を受けているリンゴなどの物体は「自由落下」なのですか?質量や力を受ける大きさなどが関係してるのですか?

③これは①と似た感じになっちゃいますが作用、反作用の項で「二つの物体の間で力が働く時互いに向きが互いに向きが反対で大きさが等しい力が働く」とあるのですが、この場合この2力はつり合ってる状態にあるのですか?つり合うための条件の一つの「二つの力は一直線上にある」という条件がないのでつり合っていないと思うのですが・・・?
また、「二つの物体の間で力が働く時互いに向きが互いに向きが反対で大きさが等しい力が働く」場合、どうそてロケットは飛ぶことが出来るのですか?

少し表現がわかりずらくなったところもあると思いますが、そこは了承してください。

ばかばかしいように感じるかもしれませんし、テスト、入試に直結しないかもしれませんが、でも将来何らかの形で役立つかもしれないので質問しました。

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①動かないというのは元々動いていない物体に対して言えることで、正確には『加速度が生じない』です。
等速直線運動している物体は、加速度=0ですよね。(でないと速度が変化してしまう)

②リンゴは雨粒に比べて質量が桁違いに大きいからです。
重力は質量に正比例するから、リンゴに働く重力は、雨粒に比して非常に大きいといえます。
リンゴも十分に高い場所から落下させたら、空気抵抗によって最終速度は一定になります。

③そうですね~、力の作用線が一致しないと回転してしまいますね。
物体が物体を押している場合は、その作用点の基準を同じ場所にすると考えやすいかと。
ロケットは高速のガスを後ろに噴出する反作用で。推力を得ます。
飛行機や船は、空気や水を押すことで反力を得ています。
車は、タイヤを回転させることで、地面との摩擦で、摩擦力と逆向きに反力を得て走ります。

ロケットは、真空中でも進行できます。
これは、噴出ガスの速度*ガスの質量=船体の速度*船体の質量の関係が成り立っていて、高温で燃焼させることにより、噴出ガスの速度を大きくし、推力を得ています。

理科は疑問を抱くところから始まります。なぜ?何故?と考えることが、理科的な思考方法となります。
だから、疑問はより理解を進めるための原動力とも言えますね・・・

ベストアンサー以外の回答

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yut********さん

2011/6/1900:12:06

「1つの物体に二つの力が働いていてその物体が動かない」について、「動かない」ということは速度がゼロで変化しないということです。等速直線運動で速度がゼロだと考えればいいのです。
つまり「動かない」というのは等速直線運動の一種なのです。
移行教材の説明が少し足りないということになります。

物体が落下するときに、空気抵抗によってこれ以上速度が増えなくなります。これを終速といいます。
雨粒は軽いので空気抵抗の影響が大きく、すぐに終速に達してしまいます。
りんごは重いのでなかなか終速になりません。
ありは軽いのですぐに終速に到達してしまい、どんな高さから落ちても死にません。
落下中に、空気抵抗の影響で加速度が減り始めるまでは自由落下です。
終速に達すると等速直線運動です。

「互いに向きが反対で大きさが等しい力が働く」と書いています。
「向きが反対」というのは直線上にあると考えていいでしょう。

ロケットが飛ぶのは重力(下向き)に勝る上向きの加速度を与えているからです。

eye********さん

編集あり2011/6/1900:16:02

①は物理の基本的な法則です。物体に力が加わってないとき、物体は速度を変えない。エンジンと摩擦がつりあっているということは力が加わってないということなので、物体は速度をかえないわけです。

②はわかりません。

③はあなたの言いたいことがわかりませんでした。作用反作用の法則は物体Aが物体Bに力を加えているとき、物体Bも物体Aに力を加えていおり、その力は同一作用線上逆向きで大きさが等しい。というものです。
ロケットが地面を押してるとき地面もロケットを押してるということです。僕たちがジャンプするのと同じことです。

確かに受験には関係ないかもしれませんが、こういった疑問をもつことはとても大事です。大したことではなくても、そういう謎を知っていくのが、勉強の本来あるべき姿だと思います。僕が言っても説得力に欠けますけど。
もっと勉強してください。応援しています。

sukimasukimaさん

2011/6/1823:56:53

あのねぇ 僕はこないだ受験して 結構トップの高校に合格したんだけどさぁ
先輩として言わせてもらうと
受験が終わるまで そんなことは考えるな 逆にぐちゃぐちゃになって 失敗するぜ? てか そんなことは受験に出ないから 心配するな【^ェ^】
理科ってもんは 中学生のうちは 感覚でいけるからさあ もう 深く考えちゃったらOUTだよ まぁ 頑張れ
ファイトォ*:.。..。.:*・゚(n‘∀‘)η゚・*:.。
受験おわってから もう一回質問しなょ
まぁ どうしても知りたいっていうなら それ以上は 言わないからさっ
しかも 君の県の出題傾向も分からないし…。 だけど 頑張れよ(。・ω・。)ノ~☆'・:*;'・:*'・:*'・:*;'★

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