引き続き,運動の第2法則のお話です。前回は法則の中身がメインでしたが,今回は計算中心。いう式の形で表しました。この式をよーく見てください。等式なので,文字に数値を代入すれば未知の値を求めることができます。求められますよね!!ここで,いままで習ったことを思い返してみてください。いうように,計算方法をすでに学習しているので,個別に求めることが可能です。重量計を用いればすぐに計測できます。」と書くことにしましょう。求める」といった使い方をします。いう解を求める方程式です。普通の方程式なら,解を求めてハイおしまい,なんですが,運動方程式の場合,解を求めることが非常に重要な意味をもちます。一定ならば,物体は等加速度運動をします。秒後の位置」を求めることができます。代入しなければいけません。加速度を直接求めるのは,実はけっこう大変です。秒後の位置をすべて計算で求めることができる」ということになります!!!!これってすごくないですか!!!!運動方程式を解くと,その物体がこれまでどんな運動をしてきたか,この先どんな運動をするのかが分かる,ということです!もっとも重要なのは,運動方程式はどんな物体でも成り立つという点です!物理基礎の問題では,滑車で吊るされた物体とか,斜面上を滑る物体とか,あまりおもしろくない問題しか出てこないのですが,運動方程式の適用範囲はそんなものではありません。星の運動だって,運動方程式で計算できます。「次に日本で皆既日食が次に見られるのは◯年後の◯月◯日」みたいなニュース見たことありませんか?なんでそんな未来のことが分かるのかというと,太陽や月の運動を運動方程式を使って計算しているからです。こんな計算もできちゃう運動方程式を学ぶなんてワクワクしますよね!実践:運動方程式をどう立てるかでは,具体的な問題を例に運動方程式を立ててみましょう!!力が関係する問題で,「加速度を求めろ」と言われたら,まず運動方程式を思い浮かべてください。運動方程式で大事なのは,解くことよりも式を立てること。運動方程式の立て方の手順を紹介します!先ほどの問で実際にやってみましょう。物体にはたらく力を書き込みます。与えられている力もあるので,それ以外の力を書きます。(2)はそれに加えて床からの垂直抗力もあります。計算できるので,それも書いておきます。(2)のように,質量などが文字で与えられている場合は,そのまま文字で記しておきましょう。向きをチェックします。(1)は鉛直下向きですが,(2)は何も書かれていません。何も書かれていない場合は,自分で加速度の向きを設定します。この向きは自分で決めて構いませんが,「じゃあ,上にしようかな」などと,適当に決めてはいけません。少なくとも,物体が動く可能性のある方向にしてください。今回の場合は物体が左右に引っ張られているので,動くとしたら右か左です。手順3,運動方程式を立てます。どんな物体がどんな運動をしていようとそのままです。」と書き始めて構いません。10を代入しましょう。さあ,問題は右辺です。物体にはたらく合力なので,先ほど書き込んだ力を合計していくことになります。力は向きがあるので,ただ足せばいいわけではありません。手順2で確認した加速度の向きを基準にして,逆向きの力にはマイナスを忘れずにつけてください。運動方程式に含めません。いうと,(2)では物体は右か左に動くからです。上向きや下向きの力は,左右の動きには何の関係もありません。運動方程式の右辺に,加速度と垂直な方向の力は含めません!「使わないなら最初からその力は書かなくていいじゃないか」という人をたまに見かけますが,それはちがいます。「運動方程式には使わない」というだけで,別の計算で使うことは大いにありえます。えっ?これだけ??ハイ,これだけです。「運動方程式を立てる」と聞くと難しそうに聞こえますが,実際にやることは,力を書いて,符号を付けて足すだけです。力を書き忘れたりすると計算が違ってきちゃうので,物体にはたらく力だけはしっかり書けるように練習しましょう!!だいぶ長くなってしましましたが,ついでにもう1つ。上の(2)で,もし加速度を左向きにしたらどうなるでしょうか?このように,加速度の符号が逆になります。「加速度の向きは2択に絞ったら,あとは適当」と書きましたが,計算してみて,もし答えがマイナスになったら,「ああ,最初に決めた向きは逆だったのか」で済む話です。はてなブログPro「物理は分かる人だけ分かればいい」なんて時代遅れ。みんなが分かる解説を目指していきます!高校生だけでなく,物理に興味がある中学生,学び直したい社会人の方にも読んでもらいたいです。Reserved.スターをつけました引用をストックしましたストック一覧を見る閉じる引用するにはまずログインしてくださいログイン閉じる引用をストックできませんでした。再度お試しください閉じる限定公開記事のため引用できません。