高校物理問題教えてください1

振り子周期の問題です。
公式は、T＝2π√（ｌ/g）　：πはパイ、√はルート、ｌは糸の長さ（1.8m）、gは重力
　　　　　　　　　　　　　ちなみに重り質量0.5kg

この振り子の周期は公式にそのまま当てはめ、
T＝2π√（ｌ/g）＝2×3.14√（1.8/9.8）＝約2.7秒となります。

ここで質問ですが、
上向きに9.8m/s2の加速度で運動するエレベータで振動させると、
周期は、何倍になりますか？

答は、1/√2倍になるとのことです。
理由をご教授願います。（不明点：通常重力9.8m/s2に上向き9.8m/s2加速がくわわると0ではないか？）

No.4 回答者： mabuterol 回答日時： 2021/12/27 23:47

> 頭ごなしに違うだけでは、結局答えの通りこれが正として認識するしかないという若干腑に落ちない感触です。

これは君の理解力が足りない。

私は No.1 でも No.3 でも、君が考えられるようなヒントを出したつもりだ。No.2 の回答者だってヒントを出している。君が理解できていないだけだ。

君は数学や物理学を、公式丸暗記で乗り切る学問だと勘違いしているんじゃないか？

私は No.3 の回答で、バスの中で急発進・急停車したらどうなるか考えろと書いた。君は考えたか？　物理学は自然現象の本質を数式で表現した美しい学問だ。公式丸暗記が先にあるんじゃない。自然現象が先にあって、それを表現する為に公式があるんだ。

頭ごなしに違うなんて全く書いていない。君が、私や他の回答者の出しているヒントに向き合っていないだけだ。

No.3 回答者： mabuterol 回答日時： 2021/12/26 00:03

> やはり、最後は下におちるのでなにがしか下への加速も感じます。

君は物理学が苦手なだけじゃなくて、言語能力も低いんだと思う。だから、物理学において上向きとか下向きとか言葉で表現する時に、その言葉がどういう意味で使われているのか理解できていない。


> 1/√2倍という答えからするに、重力は半分と逆算できますが、

これ数学的に思いっきり間違えていますよ。なんなら君が書いた公式の
T＝2π√（ｌ/g）＝2×3.14√（1.8/9.8）
の 9.8 の所に、半分の数値の 4.9 を入れて計算してみたら良い。

あなたバスに乗車して、停車状態のバスが前向きに加速したら、あなたの体は、どっち側に引っ張られるように感じますか？

あるいは走行状態のバスが急停車したら、あなたの体はどっち側に引っ張られるように感じますか？

バスがカーブを右に曲がっている時、体はどっち側に引っ張られますか？

ではフリーフォールが下向きに自由落下すなわち等加速度運動している時、体はどっち側に引っ張られるように感じます？

最後にエレベータが上向きに等加速度運動しているなら、どっち側に引っ張られるように感じます？

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
他の回答者もみて何が正しい答かは分かりました。

これ以上言い訳的なことを言っても無意味ですが、
今回振り子の重りが下に落ちる、この振り子が紐で上に引っ張られる。
そう考え±0だと最初に伝えていますが、それがなぜ違うのか説明いただけるとありがたいです。　頭ごなしに違うだけでは、結局答えの通りこれが正として認識するしかないという若干腑に落ちない感触です。

お礼日時：2021/12/27 17:09

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2021/12/25 12:55

＞上向きに9.8m/s2の加速度で運動するエレベータで振動させると、

＞周期は、何倍になりますか？

もし、「下向きに」9.8m/s2の加速度で運動するエレベータ、あるいは「下向きに」9.8m/s2の加速度で「自由落下」する飛行機の中では、重力はどうなりますか？

前沢さんが宇宙に行く前の訓練で、「自由落下する飛行機の中で無重力の訓練をする」こともしたようですね。
また、地球を回る宇宙ステーションでも、無重力、つまり「重力加速度がゼロ」のようですよね？（本当は、「重力がゼロ」なのではなく「重力と遠心力がつり合ってゼロ」ですが）
そういうニュースは見ないのですか？

重力加速度が「9.8 m/s^2」なのは、上下方向に静止している地上の高さでのことですね。
なので「公式の g」の値をいくつにすればよいのか、というのがこの問題のポイントですよ。

ロケットが上昇するときに「大きな G がかかる」と言いますが、問題の「上向きに9.8m/s2の加速度で運動するエレベータ」では、もともとの重力に「重力と同じ大きさの G」がプラスでかかるわけです。

No.1 回答者： mabuterol 回答日時： 2021/12/25 10:06

> 通常重力9.8m/s2に上向き9.8m/s2加速がくわわると0ではないか？

これが勘違いです。

あなた遊園地のフリーフォール乗った事ありますか？　自由落下する乗り物の中では、どのような慣性加速度を感じますか？

反対に上向きに移動するエレベータ内ならば？

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

フリーフォール乗った場合は、一瞬お尻が浮き０と考える分もありますし、
やはり、最後は下におちるのでなにがしか下への加速も感じます。
数学的には、　9.8m/s2 　ー　9.8m/s2　としか言いようがないです。

1/√2倍という答えからするに、重力は半分と逆算できますが、
なぜ、この場合半分に解釈するのか分かりません。

お礼日時：2021/12/25 10:13