何の変哲もないアルミのパイプ.その中にものを落とすと,万有引力の法則が間 違っているのか?落下速度が違うものがあります.その謎に迫ってみましょう.
ここで肝心なのは先ほど紹介した「電磁誘導」です.電気と磁気の相互作用がこ のただのパイプの中で重力に逆らうような仕事をしているのです.これについて は,自由落下の方程式を使ってちょっと詳しく調べてみます.
まずは,自由落下ですが,落下距離は物質の質量に関係なく時間のみに依存しま す.式は,
となります.1.6mの高さからものを落とすと,0.57秒で落下してしま いますね.アルミのパイプに端子の先と磁石を落とした場合について,時間を計 測してみましょう.磁石の場合には,パイプの中で重力に逆らう力が働いており, そのために落下速度が等加速度運動ではなく,等速運動になってしまっていると 仮定してみましょう.すると,式(1)は次のような式に変わります.
ここで,は磁石がパイプの中を通過する時間です.未知の量は 式(2)の中の速度と時間です.未知の量が二つあったのでは, その値を求めることが出来ません.さて,どうすれば良いのでしょうか.考えて みましょう.