自由落下

定義

自由落下とは、物体が重力だけを受けて運動する現象である。空気抵抗などの影響を無視できるとき、物体は一定の加速度で落下する。

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高いところから物体を静かに離すと、だんだん速くなりながら落ちていく。このとき、他の力（空気抵抗など）を考えなければ、重力だけで動いている状態が自由落下である。

数式

自由落下では、加速度は重力加速度 \(g\) で一定となる。

\[a = g\]

また、初速度が0のとき、落下時間 \(t\) に対する速度 \(v\) と位置 \(x\) は次のようになる。

\[v = gt\]

\[x = \frac{1}{2}gt^2\]

ここで、\(g\) は重力加速度（約9.8 m/s²）、\(t\) は時間（s）である。

ポイント

• 自由落下では重力以外の力を無視する
• 加速度は常に一定で \(g\) になる
• 質量に関係なく同じ運動をする（空気抵抗を無視した場合）