物理・数学の問題に少しでも近寄れるようになるために。【質問・悩みに回答します】ブログの趣旨ホームサイトマップお問い合わせ高校物理4単元を支配する運動方程式を理解するスポンサーリンクフィジックス・ガールズTwitterFacebookはてブPocketLINEコピー2020.01.02ようこちゃん。式、見てもとても簡単だし、使い道あるの?そのたった1行の方程式で、高校物理で学ぶあらゆる運動を予言できるんだよ。何言ってるの、ようこちゃん。「高校物理で」っていう条件付きだけど、ね。大学に行ったら、もっと一般的な運動方程式があるんだけど・・・。\(\overrightarrow{F}=m\overrightarrow{a}\)について説明してよ。予言するなんて、なんだかカッコいい。加速度を\(\overrightarrow{a}\)とすると、以下が成り立つ。m\overrightarrow{a}$$力と加速度っていうのは、ベクトル量なんだね。あれ、加速度って教えてくれた?加速度っていうのは、1秒あたりに速度がどれだけ変化したかを表す物理量だよ。式で書くとこんな感じ。\frac{\overrightarrow{v}(t_{2})-\overrightarrow{v}(t_{1})}{t_{2}-t_{1}}$$ここで、\(\overrightarrow{v}(t_{2})\)は\(t_{2}\)秒後の物体の速度、\(\overrightarrow{v}(t_{1})\)は\(t_{1}\)秒後の物体の速度を表す。式だけだとわかりづらいから、図も書くね。上の図から見ていくね。速度の合成でやったように、自転車の加速度は、ベクトルの減法で緑のように求められるね。(\(m/s^{2}\))だよね。(\(m/s^{2}\))って計算できるよ。ベクトルの計算って物理では大事なんだね。m\overrightarrow{a}$$に戻るね。この式はニュートンの運動の第二法則と呼ばれてる。式を見るとわかる通り、物体に加速度がある、つまり速度を変化させるためには力が必要で、力と加速度は単に比例の形でかけるってことだね。全部でいくつあるんだっけ?ニュートンの運動法則は3つあるよ。物体に力が加わらない、または力が加わっていても、それらがつりあっているとき、物体は等速直線運動または静止する。これを、慣性の法則ともいう。物体の速度が光速よりも十分遅いとき、物体に働く力と加速度は以下の式に従う。物体Aが物体Bに力を及ぼすとき、それと同じ大きさで逆向きの力が物体Bから物体Aに働く。これを、作用・反作用の法則ともいう。ようこちゃん、この3つをスッキリ理解できる図はないの?まみは図が好きだね。