持ち上げるのに必要な力 †
- ページ: 欲しい記事
- 投稿者: 篠原
- 状態: 査読中
- 担当者: 山本明
- カテゴリー: 力学
- 投稿日: 2005-09-07 (水) 22:16:45
メッセージ †
高校生のころ、力学で疑問に思ったことがあります。
地球上で質量mの物体を空間中に保持する(静止させる)のに必要な力はmgですよね。
でも、物体をある高さまで持ち上げる時に必要な力もmgなんですよね。
高校生のころは、
「なぜ静止させるのに必要な力と持ち上げるのに必要な力が同じなんだ？持ち上げるのには、空間中に静止させる力より大きな力がいるんじゃないのか？？」
と、悩んでいた記憶があります。
そのように思われた方、他にいませんか？？
高校生のときに、このようなことを分かりやすく説明している記事があればよかったのにと、大学生になった今、思いました。
返答 †
- 篠原さん，こんにちは（掲示板でいつも書き込んでくださるかたですよね？ありがとうございます）．上の提案について，「力と仕事の混同が原因」という説明で高校生には伝わりそうですかね？ -- 崎間
- こんにちは。まだ3回生であるにもかかわらず、掲示板で大口をたたいている篠原です。「力と仕事の混同」ではなくて、私が混乱していたのは、単なる「力」の問題なんですが、例えば、最も簡単な問題を作るとしたら、「質量ｍの質点を持ち上げるのにどれだけの力を加えればよいか。」といったものです。この問題の答えは「ｍｇ」ですが、実際に正確にｍｇだけの力を与えても質点は静止しているままですよね？もちろん、実際の問題の場合には、滑車があったり、坂道があったり、台車があったり、もっと複雑なものですが。こんなことに悩んでいたのは、もしかして私だけでしょうか･･･？ -- 篠原
- いまいち、論点がよくわかりません。よろしければ、メンバーになって記事を書いてみてください
 -- Joh
- おそらく、「実際に質量m[kg]の物体を持ち上げるのに必要な力は、mg[N]より少し大きな（ここがかなりあいまいにされる）力なのに、それをmg[N]と教わる」ので、疑問に思っていたということではないかと思うのですが･･･（違？）。 -- tomo@ksp-project
- tomoさんの仰るもので、合っています。高校では、「mgの力が必要である」と教わるのに、実際にはmgより大きな力を加えないと上向きの加速度は得られないため、「mgの力では静止したままなのでは？」という疑問を抱いていたのです。例えば、物体をある高さhまで持ち上げる仕事を計算するとき、高校では「仕事＝距離×力」と習いますよね。でも、実際に物体を持ち上げるときは、最初は上向きの加速度を得るためにmgより大きな力が、高さhに達する直前では、物体は減速するため下向きの加速度となり、mgより小さな力が必要なはずです。力は一定でないのに、仕事を計算するとき加えた力はmg(一定)と置いて、それに距離をかけ、「仕事＝mgh」と置いてしまっている事など、非常に疑問に思うことがたくさん合ったのですが、私はそのまま丸暗記していました。このようなものを分かりやすく解説しているものがあれば、高校生の時の私にとって非常に役に立ったのにと思ったので、書き込みさせていただきました。 -- 篠原
- ＞篠原さん： その点は、私も高校生の頃よくわからなくて、物理の先生に質問に行ったりしました。そのときにどのような説明を頂いたのかは覚えていないのですけど。確かに分かりにくいところですよね。んー、いまでも分かりやすく説明するのは…どうなんだろう・・・。篠原さん、プロジェクトメンバーになって、記事を書きませんか？？ 掲示板でのコメントを毎回頼もしく拝見しております。 -- 山本明
- お誘いありがとうございます。いつも、かぎしっぽの記事、楽しく読ませてもらっております。大学生になった今でも、「あぁ、なるほど」と思えるような記事ばかりで、とても勉強になります。ただ、私がメンバーになっても、あのような素晴らしい記事は書けないでしょうし、お役に立てるかどうかわかりません。物理は好きですが、他人に教えられるだけの知識と能力があるのか、とても不安なんですが･･･ -- 篠原
- 静止摩擦の時も同じような状況ですよね．僕も質問したことがあるような気がします．「＞」と「≧」の違いはあまり気にしなくていい，というような事を言われたので，あまり気にしていませんでした． -- 崎間
- この件に関する記事、私に書かせてください。執筆時間を作るのに時間が掛かるかもしれませんけど。 -- 山本
- 篠原さん，僕も常に不安ですが，この活動でずいぶん勉強になっています．まだまだ物理のかぎしっぽを充実させて行きたいです．人手はいつでも欲しいです．査読に参加してくださるだけでもずいぶん助かります！興味がおありでしたら http://www12.plala.or.jp/ksp/project/index.html#contact にあるメールアドレスまでお願いいたします m(_ _)m -- 崎間
- ＞篠原さん ：メンバーといっても、みんながみんな記事を書いてるわけじゃありません。記事を書く人もいれば、他の人が執筆した記事に茶々を入れる(査読に協力する)人もいるし、ただ暖かく見守るってだけの人がいてもいい。私もメンバーになったときは、もともと記事を書くつもりはありませんでした。やってるウチに書いてみようかなぁという気になりました。人それぞれ、自分の都合に合わせて、やりたいことをやっていればいいのだと私は思います。大事なのは、プロジェクトのメンバーであるってことを忘れないことくらい。無理強いするつもりはありませんので、その気になったときに篠原さんもメンバーに加わってみてください。大歓迎です。自分の勉強にもなりますよ 。 -- 山本
- ありがとうございます。では、参加させていただくことに致します。お役に立てれば幸いなのですが・・・。メールを送りますので、よろしくお願いいたします。 -- 篠原
- そういえば、この件に関して担当者として立候補――ってなわけで、担当者欄に名前を入れておきます。いまいち執筆時間が作れてないんですが…いずれ近いうちに査読へ回せるよう努力します。 -- 山本
- 査読/持ち上げるのに必要な力の大きさ(山本明著)へ提出。 -- 山本明
- 「静止」状態から「持ち上げる」状態に変化させるときには「ｍｇ以上の力」が必要です。しかし、そのように「加速度運動」を持ち出して不必要に話を難しくしないようにふつうは動いているか動いていないのかわからないくらい「ものすご〜〜くゆ〜〜っくり」持ち上げるということを「暗黙の了解」としています。「限りなくゆっくり」つまり「静止状態」と区別できないようにゆっくり動かすので力も静止状態のときの力と区別できない「ｍｇ」と考えるのです。限りなくゆっくりはいやだという人は加速度運動で考えてください。面倒くさいです。 -- K?
- MnHbXZ <a href="http://fmlnhzsathzm.com/">fmlnhzsathzm</a>, [url=http://yfmasinovjtu.com/]yfmasinovjtu[/url], [link=http://gustlwaqullj.com/]gustlwaqullj[/link], http://fpjghmjkwgtb.com/ -- clduupw?
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