重さの違いによる転がる速さ

坂を転がる球の速さは，球の重さに関係がないのでしょうか？球の重さに関係がないのであれば，何となく重いほど速く転がっているように見えるのはなぜでしょうか？教えてください。

No.4 回答者： takarajun 回答日時： 2006/02/27 21:53

1番ですが再度

ご質問の内容
＞何となく重いほど速く転がっているように
僕のは空気抵抗がある場合の回答です。

空気抵抗を考慮に入れなければ2番さんがお答えのとおりです。

No.3 回答者： Scull 回答日時： 2006/02/27 21:52

実際転がりだすために必要な力は「質量から転がり抵抗値を引いたもの」になると思います。

転がり抵抗は「常に減速しよう」と働きますが、質量が大きい物体の方が最終的に「転がろうとする力」が強くなります。

No.2 回答者： sanori 回答日時： 2006/02/27 21:44

高校の物理で習うように、質点として考えれば、全く同一になるはずです。

実際は、球ですから、回転のエネルギーが必要ですね。
つまり、初速ゼロから始めれば、回転モーメントが大きいほうが不利ですね。
ですから、同じ質量で半径が異なる２者（つまり、大きいほうの球は密度がスカスカ）を比較すれば、半径が大きいほうが不利になります。


同じ半径で質量が異なる２者では、おそらく同等だと思います。転がり方向への加速力と回転モーメントが、等比でスケーリングされますから。


転がり摩擦が少し気になりますが、重力は質量に比例し、転がり方向への加速力と垂直抗力も重力に比例しますから、したがって、垂直抗力に比例するはずである転がり摩擦力は、加速力に比例します。つまり、摩擦は両者に平等でしょう。

この回答へのお礼

ありがとうございました。小学生の子どもに聞かれ困っていました。難しいですが，同じ速さになると言うことは分かりました。

お礼日時：2006/02/27 22:01

No.1 回答者： takarajun 回答日時： 2006/02/27 21:43

重い球と軽い球とでは同じ大きさの空気抵抗を受けても、重いほうはその影響が少ないからです。

500ｇに100ｇの抵抗を受けるときと、1kgに100ｇの抵抗を受けるのとでは前者のほうが影響は大きいですね。

ただし同じ直径の球体での話しです。

真空中で鉄のカタマリと、鳥の羽を落下させても同じ速度（同時に着地）で落下します。

つまり空気抵抗が無いと同じになります。