ニュートンの第2法則

力が打ち消し合わないとき、合力によって物体の運動が変化し、物体は速くなったり遅くなったりします。速度が毎秒何 m/s 変化するかを表すのが、加速度 $a$ です。単位は $\mathrm{m/s^2}$ です。加速度が $2\ \mathrm{m/s^2}$ であるとは、毎秒 $2\ \mathrm{m/s}$ ずつ速くなることを意味します。速度が遅くなる場合も加速度であり、その向きは後ろ向きです。ニュートンの第2法則は、その大きさを次のように示しています。

$$\sum \vec{F} = m\vec{a}$$

加速度は合力と同じ向きで、大きな質量ほど同じ力による加速度は小さくなります。力の単位はニュートンです。$1\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{kg \cdot m/s^2}$。

Nとmgは打ち消し合い、合力F−fは右向きで、加速度も右向きです。

問題は3つの手順で解きます。物体に働くすべての力を描き、正の向きを決めてから、合力を$\relax ma$と書きます。

$5\ \mathrm{kg}$の木箱を右向きに$40\ \mathrm{N}$の力で押し、摩擦力が左向きに$10\ \mathrm{N}$で働いているとします。$\relax 40 - 10 = 5a$となるので、$a = 6\ \mathrm{m/s^2}$で右向きに加速します。