物理 攻略 Wiki
物理を盛り上げるためのファンサイトです。
ネタバレありで行きますので、ネタバレを気にする方はご注意下さい。
(ただいま編集は制限させていただいております)
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開始行:
#mathjax
>>[[「力学」の平原]]
*空気抵抗
#br
**クエスト概要
空気抵抗がある場合の落下運動を考えます。~
今回は運動方程式を解くことはしません。
#br
**クエスト発生条件
[[自由落下]]をクリア後に選択可能になります。
#br
**攻略法
空気抵抗を無視して自由落下の計算をすると、どんな物体も...
空気抵抗を計算に入れるとどうなるかについて考えてみましょ...
その前に空気抵抗について少し知っておかなければなりませ...
空気抵抗には「&color(red){粘性抵抗};」と「&color(red){慣...
前者は物体の速度が極めて遅いときに働く抵抗で、速度に比例...
後者は物体の速度が速いときに働く抵抗で、速度の 2 乗に比例...
それぞれ原因が異なります。
詳しくは流体力学を学ぶと良いでしょう。
どちらを使って考えればいいかを判断するために、かなり大...
物体の後方に空気の渦ができないほどゆっくりな動きをする場...
霧の粒が静かに落下するような場合がそれにあたります。
一方、日常のスケールでの物体の運動の場合には必ずと言って...
(この状態になるとおそらく粘性抵抗は少し小さめになり、そ...
雨粒の落下も慣性抵抗を使って考える必要があります。
ちなみに、物体の速度を徐々に上げていくと粘性抵抗から慣...
空気の流れが複雑なため、両方の原理が入り混じっており簡単...
この 2 種類の空気抵抗は物体の周囲の空気の流れ方の変化によ...
一つの式でまとめて表せるような単純なものではありません。
粘性抵抗の場合にも慣性抵抗の場合にも、物体の速度が上が...
やがては重力が物体を引く力と釣り合って、物体に働く力の合...
そのような状態に達するとそれ以上の加速はしなくなり、それ...
このときの速度を「&color(red){終端速度};」と呼びます。
終端速度を求めるのは難しくはありません。
空気抵抗の比例定数を \( a \) で表すと、粘性抵抗の場合には、
\[ mg - a v = 0 \]
という条件より、
\[ v = \frac{mg}{a} \]
となります。
また慣性抵抗の場合には
\[ mg - a v^2 = 0 \]
という条件より、
\[ v = \sqrt{\frac{mg}{a}} \]
となります。
いずれの場合も質量が大きいほど終端速度が大きくなります。
このように、重い物体ほど早く落ちるという経験的な常識は空...
終端速度に到達するまでの様子は運動方程式を立てることに...
少し上級レベルなのでまたいつか別の機会にチャレンジしてみ...
#br
**参考資料
(要編集:ヒントが載っている魔導書ページへのリンク、記載...
#br
**コメント
#comment
終了行:
#mathjax
>>[[「力学」の平原]]
*空気抵抗
#br
**クエスト概要
空気抵抗がある場合の落下運動を考えます。~
今回は運動方程式を解くことはしません。
#br
**クエスト発生条件
[[自由落下]]をクリア後に選択可能になります。
#br
**攻略法
空気抵抗を無視して自由落下の計算をすると、どんな物体も...
空気抵抗を計算に入れるとどうなるかについて考えてみましょ...
その前に空気抵抗について少し知っておかなければなりませ...
空気抵抗には「&color(red){粘性抵抗};」と「&color(red){慣...
前者は物体の速度が極めて遅いときに働く抵抗で、速度に比例...
後者は物体の速度が速いときに働く抵抗で、速度の 2 乗に比例...
それぞれ原因が異なります。
詳しくは流体力学を学ぶと良いでしょう。
どちらを使って考えればいいかを判断するために、かなり大...
物体の後方に空気の渦ができないほどゆっくりな動きをする場...
霧の粒が静かに落下するような場合がそれにあたります。
一方、日常のスケールでの物体の運動の場合には必ずと言って...
(この状態になるとおそらく粘性抵抗は少し小さめになり、そ...
雨粒の落下も慣性抵抗を使って考える必要があります。
ちなみに、物体の速度を徐々に上げていくと粘性抵抗から慣...
空気の流れが複雑なため、両方の原理が入り混じっており簡単...
この 2 種類の空気抵抗は物体の周囲の空気の流れ方の変化によ...
一つの式でまとめて表せるような単純なものではありません。
粘性抵抗の場合にも慣性抵抗の場合にも、物体の速度が上が...
やがては重力が物体を引く力と釣り合って、物体に働く力の合...
そのような状態に達するとそれ以上の加速はしなくなり、それ...
このときの速度を「&color(red){終端速度};」と呼びます。
終端速度を求めるのは難しくはありません。
空気抵抗の比例定数を \( a \) で表すと、粘性抵抗の場合には、
\[ mg - a v = 0 \]
という条件より、
\[ v = \frac{mg}{a} \]
となります。
また慣性抵抗の場合には
\[ mg - a v^2 = 0 \]
という条件より、
\[ v = \sqrt{\frac{mg}{a}} \]
となります。
いずれの場合も質量が大きいほど終端速度が大きくなります。
このように、重い物体ほど早く落ちるという経験的な常識は空...
終端速度に到達するまでの様子は運動方程式を立てることに...
少し上級レベルなのでまたいつか別の機会にチャレンジしてみ...
#br
**参考資料
(要編集:ヒントが載っている魔導書ページへのリンク、記載...
#br
**コメント
#comment
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