力と加速度の関係とは? 力の単位とは?

力と加速度

物体に力がはたらかない場合は、慣性の法則によって、静止を続けたり
等速直線運動を続けようとしますが、それに力がはたらくとどうなるでしょう。

ニュートンは、いろいろの研究から
「物体に力がはたらくと、力の方向に加速度が生じ
加速度の大きさは、力に比例し、質量に反比例する」ということを発見しました。

これを、ニュートンの運動の第二法則と言います。

したがって、質量の違う2つの物体に、同じ加速度を生じさせるには
質量の大きいものには大きな力が必要であり、質量の小さいものには
小さい力でもよいということになります。




力とは何か、と質問されると、いろいろの答えが考えられます。

まず、相撲をとったり、荷物を手でさげたりするときの筋肉の感じから
「物体を押したり、引いたりするはたらきが、力である」と言ってもよいでしょう。

また、少し進んで、慣性の法則から考えると
「静止しているものを動かしたり、動いているものの速さや
方向をかえるはたらきが、力である」と言ってもよいのです。

これは「物体の慣性に逆らう作用が力である」とも言えます。

さらに進んで、運動の第二法則を使うと
「力とは、物体の質量と加速度を、かけたものである」とも言えます。

力の単位

力の単位には、ダインや、ニュートンを使います。
質量1グラムの物体に、毎秒・毎秒1センチ(1cm/秒2)の加速度を
生じさせるはたらきをする力が1ダインで質量1キログラムの物体に
毎秒・毎秒1メートルの加速度を生じさせるはたらきをする力が1ニュートンです。

ダインとニュートンとの関係は、ダインがCGS単位系
ニュートンがMKS単位系に属するもので、基本単位から導かれるものです。
近頃では、このニュートンという単位が広く使われるようになりました。

1ニュートンをダインにかえるには、つぎのようにすればよいのです。

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つまり、10万ダインになります。







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