(運動方程式の内容と意味) 運動法則意味–qa050122.doc
ニュートンの(力と)運動についての三つの法則(慣性の法則、運動法則、作用反作用の法則)の内容と意味について、文章、図、数式を用いて説明せよ。
[解答例]
(1) 第一法則(慣性の法則):
物体は正味の外力(の合力)を受けないかぎり、静止している物体は静止をし続け、運動している物体は等速直線運動(=一定速度の運動)を続ける(という性質をもつ)。
この性質を慣性という。
また、この法則は外力を受けない限り、物体が等速度運動をつづけるような基準座標系〔慣性座標系〕が存在することを理論的な前提とすることも含意している。
(2) 第二法則(狭い意味の運動法則):
物体に正味の外力(の合力)が働けば、その向きに加速度を生じ、加速度の大きさは正味の外力(の合力)の大きさに比例する。その比例係数は物体の慣性の大きさを意味し、質量(または慣性質量)と呼ばれる。
(3)第三法則(作用反作用の法則):
二つの物体が相互に力を及ぼしあうとき、お互いに及ぼす力の大きさは等しく向きは逆である。
(力は対になって生じる、すなわち相互作用として現れること。)
注意1:二つの物体は接触していてもいなくても、さらに静止していても運動していても、その大きさは等しく、向きは逆である。
注意2:3つ以上の物体が相互に力を及ぼしあうときには、その中の任意の1対の力について、上述の性質があること。