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大きい球と小さい球

まずは見てみよう!

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どんな実験?

実験手順と種あかし

  • 同じ重さの大きい球と小さい球を同時に落とします。小さい球のほうが速く落ちます。
  • 物理の授業では空気抵抗を無視すれば、大きさや形に関係なく同じ速さで落ちると習います。しかし、日常生活では形や大きさが違えば落下速度も変わるという経験をしていると思います。これは空気抵抗の影響によるものです。
  • 空気抵抗の大きさは、物体の形、大きさ、速度などによって変わります。二つの球は同じ重さですから、はたらく重力の大きさは同じです。しかし、大きな球のほうが流れを受ける面積(前方投影面積といってその物体を前のほうから見たときの面積)が大きく、より大きな空気抵抗を受けます。これがブレーキとしてはたらき、大きな球のほうが遅くなります。
  • このことを利用したものがパラシュートです。パラシュートを拡げると前方投影面積が大きくなり(形が変わることも効果があるが)、空気抵抗が大きくなってゆっくり落下するようになります。
【キーワード】 抗力、空気抵抗
【関連項目】 重い球と軽い球
【参考】 石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P72−75.
更新日:2012.10.1