なんでリンゴは下に落ちるの?

もし子供に「引力と重力って何が違うの?」と聞かれたとき、あなたならどのように答えますか?「引力も重力も地球に引かれる力なんじゃないの?」その答え、ほとんどあっているのですが実は違いがあるのです!

今日のネタ結論

地球

ほとんど同じ引力と重力ですが、じつは下記のような違いがあります。

引力:全ての物体が互いに引き合う力のこと(地球以外のモノにもあるのですね)
重力:引力と地球が回転することで生まれる遠心力を合わせた力のこと

ふむふむ、なんとな~く分かったような気になりましたね。それではもう少し掘り下げて見ていきましょう

引力ってなに?

「引力」とは、二つの物体がお互いに引っ張り合う力のことを言います。りんごが木から落ちるのを見たことに疑問を持ったニュートンが、「万有引力の法則」を見つけたお話は有名ですね。※ちなみにこの有名なリンゴの逸話については作り話とも言われており、真偽の程は確かになっていないそうです。

万有引力の法則

引力はすべての物に存在しますが、質量の大きなものに対してより強く働くため、私たちは常に地球に引っ張られている状態にあるといえます。(地球上で一番大きいものは当然地球ですよね)身の回りのモノ全てに引力が存在しそれらは互いに引き合っていますが、それはごくごく小さな力なため、お互いに引っ張り合うことはないのです。ただ、引力には未解明の部分もあり、「なぜ引力が存在するのか?」については現在まで分かっていません。

重力ってなに?

では「重力」とは何なのでしょうか?じつは、重力も引力と同じように地球に引かれる力なのですが、重力は引力に遠心力が加わった力のことを言います。物体の中心に向かって引きつけられる引力に対して、遠心力とは中心から遠ざかろうとする力なのです。

重力 = 地球が物対を引きつける力(引力) + 外に向かって引っ張られる力(遠心力)

 たとえば、下記の写真のようにジェットコースターが一回転するときに逆さまになる部分がありますよね?このときに私たちが下に落ちないのは、ジェットコースターにかかる重力よりも回転が生んだ遠心力の方が大きいからなのです。もちろんここで止まったら重力に引かれて落ちてしまいます。

万有引力の法則

 余談ですが、地球上で一番遠心力が強いのは赤道上になります。この場合、物体にかかる重力が0.5% ほど変わるそうで、100kgのものなら99.5kgになります。私たちの生活にはそれほど影響がないように思えますが、これを利用しているものもあります。 例えばロケットの発射基地の多くが赤道付近に作られているのは「赤道上では重力が弱く、宇宙に行くためのエネルギーが少なくてすむ」からなのです。

さいごに

もし「万有引力の法則」がなかったら、NASAが月に到達することも、人工衛星が地球のまわりを周回することもなかったかもしれません。そして人工衛星がなければ、天気予報・位置情報を使ったスマホのアプリ(ポ○モンGO)・国際電話など、私たちの暮らしを支える便利な”モノ”がなくなってしまいます。

 子供が「勉強って何のためにするの?」と言ってきたときに、身の回りの便利な”モノ”から連想して教えられたら、今まで何となくやっていた勉強が楽しくなるかも知れませんね。

 

 

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