ニュートンの第一法則

慣性の法則 としても知られるニュートンの第一法則によると、力が加えられない場合、物体は静止したまま、または一定の速度で運動している傾向があります。

これは、 アイザック ニュートン の物体の運動に関する 3 つの法則の最初のものであり、1687 年に著書『自然哲学の数学的原理』で発表されました。

ニュートンは、 ガリレオ・ガリレイが行った研究に基づいて慣性の法則を作成しました。ガリレオ・ガリレイ は、惑星の軌道を観察することで物体が静止または一定の速度に留まる傾向を発見しました。

第 1 法則の記述:

アイザック ニュートンの慣性の法則は、外力が作用しない場合、物体は静止または等直線運動を続けると述べています。

したがって、この法則は、静止している物体と等速直線運動をしている物体の 2 つの状況を考慮します。

このケースはより論理的で理解しやすいです。物体が静止しているときは静止しており、速度はゼロです。

例として、平らな面に置かれたボールを使用してみましょう。誰かがこのボールを蹴ると、力が加わって動きます。

ただし、このボールは永久に動き続けるわけではありません。地面から 摩擦力 がかかるため、再び静止するまで速度が低下します。

物体が等速直線運動 (MRU) しているとき、それは物体が 一定の速度 で直線的に動いていることを意味し、外力が作用しない限り動き続けます。

これは、移動体に他に摩擦力が作用していない状況で発生します。

物体が MRU 内にあるとき、その速度は一定であるため、 加速度はゼロです 。加速度は速度の変化を決定する量です。しかし、物体に外力が作用すると加速度が生じ、速度が変化します。

この場合の例としてボールを使用すると、摩擦のない滑らかな表面上にボールが配置されていると考えられます。また、空気との摩擦もありません。つまり、ボールにかかるすべての力の合力はゼロになります。

誰かがこのボールを蹴ると、ボールは等速直線運動を始め、別の力が加わるまで一定の速度で動き続けます。

地球上では、重力、空気抵抗、表面との摩擦など、常に何らかの力が物体に加えられているため、このケースは直感的ではありません。

ニュートンの法則 について詳しく学習してください。

合力という用語は 、物体に加えられるすべての力の合計 の結果です。

たとえば、人がボールを蹴るとき、キックによって加えられる力、ボールと地面との摩擦、重力、空気粒子による抵抗など、いくつかの力がボールに作用します。

その物体に作用する力の量を計算するには、これらの力を合計する必要があります。これらの力は ベクトル です。つまり、 強度 、 方向 、および 感覚が あります。

ボールが表面上に静止しているときに、ある人が左から右に力を加え、別の人が同じ強さの力を右から左に加えた場合、これらの力は相殺され、ボールは静止したままになります。

物体の慣性は、その 質量 によって測定されます。これは、物体の質量が大きいほど、その慣性が大きくなり、したがって、その静止状態または MRU を変化させるために必要な合力が大きくなることを意味します。

たとえば、人が重さ 2 キロの木箱を押そうとすると、簡単に箱を静止状態から持ち出すことができます。さて、箱の重さが 200 キロになると、困難はさらに大きくなります。

慣性 についてさらに理解してください。

バスが時速 100 km で移動しているとき、車内にいる人も車の外側に対してその速度で移動しています。ドライバーは時速 100 km で走行し続ける傾向があるため、ドライバーが急ブレーキをかけると前方に投げ出されます。

バスが止まっているときは、乗っている人も休んでいます。ドライバーが急加速すると、ドライバーは静止したままになりがちなので、体が後ろに押されてしまいます。

以下も参照してください。