物体が地球に向かって落下すると、エネルギー伝達から空気抵抗、速度と運動量の上昇に至るまで、さまざまなことが起こります。 関係するすべての要因を理解することで、古典物理学のさまざまな問題、運動量などの用語の意味、およびエネルギー保存の法則を理解する準備が整います。 短いバージョンでは、オブジェクトが地球に向かって落下すると、速度と運動量が増加し、その運動量が増加します。 重力ポテンシャルエネルギーが低下するにつれてエネルギーは増加しますが、この説明は多くの重要なことをスキップします 詳細。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
物体が地球に向かって落下すると、重力によって加速し、上向きの力まで速度と運動量を獲得します。 空気抵抗は、重力下でのオブジェクトの重量による下向きの力と正確に釣り合います。これは、ターミナルと呼ばれるポイントです。 速度。
落下の開始時に物体が持つ重力ポテンシャルエネルギーは、落下時に運動エネルギーに変換されます。 運動エネルギーは音を生成し、オブジェクトを跳ね返らせ、オブジェクトが衝突したときにオブジェクトを変形または破壊します。 接地。
速度、加速度、力、および勢い
重力により、オブジェクトは地球に向かって落下します。 惑星の表面全体にわたって、重力は9.8 m / sの一定の加速を引き起こします2、一般的に記号が与えられますg. これはあなたがどこにいるかによってわずかに異なります（約9.78 m / s2 赤道で9.83m / s2 極で）、しかしそれは表面全体でほぼ同じままです。 この加速により、物体は重力下にある毎秒9.8メートルずつ速度が増加します。
勢い（p）は速度と密接に関連しています（v）方程式を通して：
p = mv
そのため、オブジェクトは落下中に勢いを増します。 オブジェクトの質量は、重力下での落下速度には影響しませんが、この関係により、質量のあるオブジェクトは同じ速度でより多くの運動量を持ちます。
力（F）オブジェクトに作用することは、ニュートンの第2法則に示されています。
F = ma
この場合、加速度は重力によるものなので、a = g、つまり、次のことを意味します。
これは重量の方程式です。
空気抵抗と終端速度
地球の大気はその過程で役割を果たします。 空気は、空気抵抗（基本的には落下時にすべての空気分子がオブジェクトに当たる力）によりオブジェクトの落下を遅くし、この力はオブジェクトの落下が速くなるほど増加します。 これは、オブジェクトの重量による下向きの力が空気抵抗による上向きの力と正確に一致する終端速度と呼ばれるポイントに到達するまで続きます。 これが発生すると、オブジェクトはそれ以上加速できなくなり、地面に着くまでその速度で落下し続けます。
月のように大気がない物体では、このプロセスは発生せず、物体は重力によって地面に着くまで加速し続けます。
落下物のエネルギー伝達
物体が地球に向かって落下したときに何が起こるかを考える別の方法は、エネルギーの観点からです。 落下する前に（静止していると仮定すると）、オブジェクトは重力ポテンシャルの形でエネルギーを持っています。 これは、地球の表面に対するその位置のために、それが多くの速度を拾う可能性があることを意味します。 静止している場合、その運動エネルギーはゼロです。 物体が解放されると、重力ポテンシャルエネルギーは、速度を上げるにつれて徐々に運動エネルギーに変換されます。 一部のエネルギーが失われる原因となる空気抵抗がない場合、直前の運動エネルギー 物体が地面にぶつかると、それが最高で持っていた重力ポテンシャルエネルギーと同じになります ポイント。
物体が地面にぶつかるとどうなりますか？
オブジェクトが地面にぶつかると、運動エネルギーはどこかに移動する必要があります。これは、エネルギーが生成または破壊されるのではなく、転送されるだけだからです。 衝突が弾力性がある場合、つまりオブジェクトが跳ね返ることができる場合、エネルギーの多くが再び跳ね返るようになります。 すべての実際の衝突では、エネルギーは地面にぶつかると失われます。エネルギーの一部は音を生成し、一部は変形したり、オブジェクトを分解したりします。 衝突が完全に非弾性である場合、オブジェクトは押しつぶされるか粉砕され、すべてのエネルギーがサウンドの作成とオブジェクト自体への影響に費やされます。