消防設備士 甲種第5類 消防関係法令・基礎知識 練習問題 第44問: 空気抵抗を無視できるものとして、質量60kgの物体が高さ4.9mの位置から自由落下したとき、降着面に達する直前の速さとして最も近いものはどれか。重力加速度は9.

落下前の位置エネルギーmghがすべて運動エネルギー½mv²に変わると考えると、両辺の質量mが消えてv＝√(2gh)が得られる。2×9.8×4.9＝96.04であるから、v＝√96.04＝9.8m/sとなる。

質量が式に残らないことがこの問題の要点で、重い物体ほど速く落ちるわけではない。96.0m/sは平方根をとり忘れた値、6.9m/sは2を掛け忘れて√(gh)とした値、19.6m/sは2gの値をそのまま速さとした値である。

自由落下ではわずかな高さでも大きな速さになるため、緩降機などの避難器具には降下速度を抑える仕組みが求められる。