こんにちは!今回は力のお話.
今回は物理的な「力」についてです.
って人は読み飛ばしてください.まだ授業内容があやふやって人向けの内容になります.
力とは?
物理的な「力」とは,物体の形状や状態を変化させる原因になるものの事です.
何も力が加わっていなければ,物体は等速直線運動(静止状態も含む)になります.
しかし,力が加わると物体は加速したり減速したりします.さらには,へこんだり粉々になったりと変形もします.
力の3要素
力には,
- 大きさ
- 向き
- 作用点(力がかかっている場所)
が大きく関わってきます.この3つのことを「力の3要素」と呼びます.が,テストにでるような用語ではないので,3要素の中身を理解していれば問題ありません.
力の表し方
力が加わっている点(作用点)から矢印を引いて表します.
- 矢印の始まりが「作用点」
- 矢印の向きが「力の向き」
- 矢印の長さが「力の大きさ」
になっています.
作用線
力が働く方向(矢印)を延長した直線のことを「作用線」と言います.
さっきの図に作用線を付け足してみました↓
力は作用線上で自由に移動可能!(矢印の大きさと向きさえ変えなければ)
上の図では人が玉を押していますが,力の作用線に沿って左へスライドすると,玉を引っ張っているような状態にもなります.
現実世界では「押す」のと「引く」のは異なる動作ですが,物理の世界ではどっちも一緒.矢印の大きさと向き,作用線が一緒なら「同じ力が働いている」と見なすのです.
※作用線が違う時は「同じ力」にはなりません.作用線が平行であろうとそれは「違う作用線」になります.
2つの作用線が平行な場合は偶力のページをご覧ください.
力の単位
力の単位は主にニュートン[N]が使われます.大学入試レベルだったら,「力の単位はニュートンなんだなぁ」くらいの認識で大丈夫です.
力の種類
普通,力は\(F\)で表されますが,物によってはだいたい決まっているものもあります(規則じゃないので厳守する必要なし).
主な力の種類とアルファベットをまとめました.
- 重力 \(W\)
- 垂直抗力 \(N\)
- 摩擦力 \(F\)
- 張力 \(T\)
- 弾性極(復元力) \(F\)
- 慣性力
力学で学習するもの以外では,電磁気系で発生する力(クーロン力や磁力など)や量子力学の核力などがあります.
そんなん余裕ですわぁww