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物理シミュレーションを使った講義です。 アニメーションが動くので、授業でわからなかった点も簡単に理解できます。 現役高校生の試験対策から試験物理にも使えます。 各講義の長さは 5 分以内です。 前回は、重力加速度 g について学びました。 今回は、垂直に落下する物体の加速度を測定することで、重力加速度を測定してみましょう。 オブジェクトを準備します。 オブジェクトを XY 軸の重なる原点に配置します。 物体の速度を計測するグラフを用意します。 それでは、シミュレーションを実行してみましょう。 1 秒間の速さはおよそ 10m/s でした。 次に、シミュレーションを開始し、ちょうど 1 秒後にシミュレーションを停止します。 すると、速度がおよそ 9.8 m/s であることがわかります。 v=at、a=v/t なので、加速度は 9.8m/s² であることがわかります。 これが自由落下の加速度です。 真空中の物体は、この加速度で落下します。 このとき、任意の時刻 t における速度 v は次のようになります。 v=9.8t。 落下距離 d についても考えてみましょう。 d の式は、d = at²/2 です。 したがって、d=4.9t² です。 では、落下開始から1秒後、2秒後、3秒後の速度と落下距離を見てみましょう。 計算によると、物体は 1 秒後に 4.9m 落下し、その速度は 9.8m/秒です。 シミュレーション結果と一致しています。 計算によると、2 秒後には 19.6m 落下し、19.6m/秒の速度で落下します。 これもシミュレーション結果と一致しています。 3 秒後、落下は 44.1 m に達し、速度は 29.4 m/秒に達します。 これもシミュレーション結果と一致しています。 以下同じ。

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