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ニュートンの第2法則

CoddyのPhysicsジャーニー「力学」セクションの一部。レッスン 9/94。

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 m/s² です。加速度が 2 m/s² であるとは、毎秒 2 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。

ΣF = m 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 N = 1 kg·m/s²。

5キログラムの木箱が、右向きの力Fと左向きのより小さな摩擦力fによって押されている。合力の向きである右向きに加速している

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maと書きます。

5 kgの木箱を右向きに40 Nの力で押し、摩擦力が左向きに10 Nで働いているとします。40 - 10 = 5aとなるので、a = 6 m/s²で右向きに加速します。

challenge icon

チャレンジ

4 kgの箱が右向きに30 Nの力で押されて床の上を滑っています。一方、摩擦力が6 Nで箱を引き戻します。箱の加速度aを求めてください。

自分で試してみよう

quiz icon腕試し

このレッスンには短いクイズがあります。レッスンを始めて解答し、進捗を記録しましょう。

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