横に投げたボールと、そっと落としたボール。先に地面に着くのはどっち?
同じ高さから、ボールAをそっと落とすと「同時に」、ボールBを真横に投げ出します。先に地面に着くのはどちらでしょう?
直感でOK。選ぶと実験装置が使えるようになります。
| # | 条件(高さ・横の速さ) | 測定結果 |
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2つのボールはほぼ同時に着地します。横向きの運動と、下向きの落下はたがいに影響しない(運動の独立性)からです。横にどれだけ速く投げても、「落ちる」部分はそっと落とした場合とまったく同じペースで進みます。
ピストルの弾を水平に撃つのと、同じ高さから弾をポロッと落とすのとでも、地面に着くのは同時。ガリレオが見抜き、ニュートンが運動の法則としてまとめた、力学でいちばん大事な考え方のひとつです。
軌道の形にも注目。Bの軌道は放物線になっていたはず。横方向は等速、縦方向は加速、を合成するとあの曲線になります。
読んだ内容を自分の言葉で説明してみよう。AI生徒が3サイクル質問してきます。