絶対合格‼【ドローン検定2級】資格取得|物理学

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ドローン検定2級

ドローン検定3級を取得した方!!ドローン検定2級目指してみませんか?
ドローンインストラクターを目指している私は、ドローン検定公認指導員の取得条件のドローン検定2級を取得を目指し勉強を始めました。
ここでは、ドローン検定2級の【物理学】をなるべく丁寧に記載させていただきます。少しでも参考になればうれしいと思います。

ニュートンの法則

ニュートンの「運動の3法則」を理解しましょう。

そう言われても難しそう;;

なるべくわかりやすくTRYの練習問題も解きながら解説していきます、頑張りましょう。

第一法則:慣性の法則

外から力を受けない限り、静止している物体は静止し続け、運動し続けている物体は同じ速度で(等速直線運動)で運動し続ける。

言葉だけでは難しそうですが「初めてのアイススケート」を想像してください。
誰かから押されない限り静止し続けます。そして誰かに押されると同じ速度で滑り続けます。
現実的には、空気抵抗や摩擦があるので運動し続けることは宇宙空間でもない限りありえませんね。

第二法則:運動の法則

物体の加速度は、その物体に作用する力に比例し、物体の質量に反比例する。

↑の反比例の式は a:加速度 = F:力 / m:質量 です。

展開させるとテキストにある F:力 = a:加速度 ✕ m:質量になります。 

テキストの説明文と
式が違うのかよ!!

例えば、「スーパーのショッピングカート」を想像しましょう。カートを押す力が同じ場合、カートの中身(質量)が軽い時は速度(加速度)は早く、重い時は速度(加速度)は遅くなります。ほかの人の迷惑になるのでショッピングカートはゆっくり押しましょうね。

第三法則:作用反作用の法則

二つの物体A・Bが隣り合うとき、物体Aが物体Bに与える力と、物体Aが物体Bから受ける力は、大きさが等しく逆向きである。

文章ではイメージができないと思うので、あなた(物体A)が立っています。床とか絨毯とかの上でしょうが相手を地球(物体B)とします。あなたが地球を押す力地球があなたを押す力は同じ力で逆向きです。ドローン検定ですので、ドローンに置き換えましょう。

第一法則
GPSを受信しないATTIモードの時(高さセンサーはある)に、風や舵(送信機による操作)がない限りその場所でホバリング続けます。※トリム操作が必要な場合もありますが調整済みということにしてください。そして、舵(送信機による操作)を行うと舵の指示通りの方向に進み続けます。

第二法則
ドローンを同じ速度で離陸させる(加速度)ときに、重量(質量)が4倍になった時に必要な力(力)は4倍になる。

第三法則
これの法則は2個の物体が必要ですが、ここではホバリング時に生じる力【重力と揚力】が大きさが等しく逆向きとなります。(正しくはつり合いの意味でしょうがここでは作用反作用で覚えましょう。)

慣性力

バスや電車に立って乗っていた時、加速しているときに後ろ方向に引かれる力。減速しているときに前方向にかかる力のせいで吊革や手すりに力を込めたことはありませんか?それこそが「慣性力」です。
これはバスや電車に力が生じているだけで、乗っている人に力が生じたわけではなく力が生じているように感じるだけの見せかけ上の力である。
慣性力は速度が早いほど大きく停止にかける時間が短いほど大きい

コリオリの力

中華料理店の円卓を思い浮かべてみましょう。円卓を同じ速度で反時計回りに回したときに、円の中央からピンポン玉をまっすぐ向こう側に転がしてみましょう。テキストの図にあるような運動を見せるでしょう。
コリオリの力は回転運動を行なっている場所に、円の中央から外に動く運動が最も強いコリオリの力を生じさせる。

ちょこっとTRY

ちょっとと言わずガッツリTRYはこちら→ドローン検定2級TRY№1

きっと悩むであろうTRYの問20と問21を解説します。問題文はテキストをご覧ください。

問20、考え方は高さを維持するホバリングに必要な力3m/s²上昇する力を分けて考えましょう。

高さを維持する力: (重力)加速度:9.8m/s² ✕ 質量:10㎏ = 力:98N

上昇する力: 加速度:3m/s² ✕ 質量:10㎏ = 力:30N

2つの力を合わせます。: 98N + 30N = 128N 答え ④ 128N となります。

問21、まず2つ合わせた質量(5㎏)の加速度を求めます。力:10N / 質量:5㎏ = 2m/s²

2㎏の物体Aを2m/s²で動かすときの力を求めます。質量:2㎏ ✕ 加速度:2m/s² = 力:4Nとなります。

物体を押す力から2㎏の物体Aに使っている力を引きます。物体Aを押す力:10N - 物体Aに使う力:4N = 物体Aが物体Bを押す力:6N 答え ② 6N となります。

5㎏の加速度を求めた次に3㎏の物質Bの力を求める方が早いですので、質量:3㎏ ✕ 加速度:2m/s² = 力:6N 答え ② 6N でも、同じ意味です。

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