【質問】中学(理科):走る電車の中でジャンプしても壁にぶつからない理由

〔質問〕
走る電車の中でジャンプしても壁にぶつからないのはなぜですか?
〔回答〕
物体(人)には「慣性の法則が成り立つ」からです。
慣性の法則とは、物体はその運動の状態を維持し続けようとするという法則です。

つまり、動いている物体は動き続けようとするし、
静止している物体は静止し続けようとするということです。
(静止している状態も、ひとつの運動といえます)

〔詳細〕
走る電車の中にいる人は、どのような動きをしても、
急にその場にとどまることはできません。
電車が走り続けているため、電車と共に動き続けるということですね。
したがって、電車の外から見れば、
人が動き続ける電車の中にいるとき、電車とともに進行方向に動き続けるので、
ジャンプしても壁にぶつかることはありません。

また、電車が動き始めるときに進行方向と逆向きに体が傾くことや、
電車がブレーキをかけたときに、進行方向に体が傾くことも
慣性の法則で説明できます。

電車が動き始めるときは、人は地面に対して静止しています。
しかし、電車が動き始めると、無理やり一緒に動かされます。
このとき、慣性の法則より、前の運動状態を保とうとするので、
静止していた場所にとどまろうとして進行方向逆向きに体が傾くことになります。

また、電車がブレーキをかけたとき、人は電車の速度で一緒に運動しています。
それを電車が減速すると、
体はブレーキをかける前と同じ速度で運動し続けようとするため、
体が進行方向に傾くことになります。
これも慣性の法則ですね。

 

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