第４章 運動方程式
さて、いよいよ有名なニュートンの運動方程式です。この章と次の章とその次の章で基礎の基礎が終わります。（たぶん）で、ちょっとは面白い話に入ってきます。
では早速、前回の話より、
（速さ）×（重さ）=（力）×（時間）
となります。この両辺を時間で割って、
（速さ）×（重さ）÷（時間）＝（力）
です。さらに、（速さ）÷（時間）＝（加速度）なので、
（重さ）×（加速度）＝（力）
となります。ここで、力をF、加速度をa,重さをmとすると、
F=ma
となり、有名なニュートンの運動方程式になります。
この式は非常に便利で、どんなときでも使うことができます。つまり、ボールの運動でも、手の運動でも、車の運動でも、惑星の運動でも、ダイエットエクササイズでも（？）使えます。
さて、この式が意味していることを考えてみます。
まず、mは重さなので0ではありません。よって、a=0ならF=0です。また、F=0ならa=0でもあります。
これを言葉で言うと、加速度が0ならば加わっている力も０ということです。
さらにいうと、力が加わっていないとき
、加速度は０、つまり、速度は変化しません。
さらに、速度が変わらないとき（＝加速度が0のとき）その物体に力は加わっていません。
ここまでのことは、結構じっくり考えないと、理解するのは大変です。ですが、この式を使えて、さらに後で出てくる運動量保存の法則を使えるといろいろなものの動きが計算できるのでものすごく大事な式です。ガンバッテ考えてみてください。
もう少しちゃんとやってる人へ
運動方程式は、本来というか普通はもちろんF=md2x/dt2 で表されます。この章はほとんど式を変形しただけなので、やっぱり書くことは余りありません（泣）
いちおう、力と加速度はベクトルなので、運動方程式は普通、3方向について立式します。
あと説明が面倒なんで省きましたが、本来運動量と力積の比例定数を１になるように力の単位を定めたという話が必要ですがまあ説明しなくて平気ですよね・・・？だめですかね・・・？
Copyright(c)2006 kamaitati All rights reserved