「真空で落下する球」と「真空にある摩擦の無い斜面を滑る球」ではどちらが速いですか？

「真空で落下する球」と「真空にある摩擦の無い斜面を滑る球」ではどちらが速いですか？

No.3 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2016/07/14 22:23

下の図の通り。

T秒後の速度をVとすると、
・垂直なら：V=gT
・斜面なら：V=(g･sinθ)T
　0≦θ≦90°の範囲で、θ=90°の時にsinθ=1が最大。

つまり、垂直(90°)の時が、速度が最大。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2016/07/14 22:12

空気抵抗のない自由落下と、摩擦と空気抵抗のない斜面滑降ですか？

働く力の大きさを考えてください。
そして、そのときの加速度が
　（働く力）＝（質量）×（加速度）
となることを思い出してください。

質量が同じ物体なら、働く力が大きいほど加速度が大きく、その結果速度が大きくなります。

働く力は、
・自由落下のとき：重力全体、つまり mg
・斜面滑降のとき：重力の斜面方向の成分、つまり mg*sinθ
　　　　　　　　　（θ は、斜面の水平面からの仰角）
ですから、どちらが大きいかは分かりますね？

No.1 回答者： fnfnnis3 回答日時： 2016/07/14 21:53

真空で摩擦がなくても、初速度０で働くのは

重力加速度だけですね？
で、斜面は鉛直時に最大加速度1Gで、
角度がつけばだんだん小さくなり、やがて垂直で０になります。
ですから、自由落下が一番速くなります。