慣性の法則 ニュートンの力の第1法則 ニュートンの力の法則 １．慣性の法則 ２．力と質量・加速度の関係 f = ma ３．作用・反作用の法則 問題意識 運動の自然な状態は？ 物体を自然な状態に置くときの運動とは どのようなものだろう。自由に運動できる 状態で、物体の運動はどのようなものに なるのだろうか。 身の回りのものは、いつしか 静止状態になる 1600年頃まで、 科学者は、 物質に具わった 自然状態は、 静止状態であると考え ていた。 天体だけは運動を永続する 天体の運行だけは、自然に 周期的な運動を続けるものと 認識されていた。 固定観念を超えて 「常識」にとらわれず、自らの自然な 問いかけに忠実に、思考し、実験し、 論理的に解き明かすマインドがあれば、 あなたは科学者です。 ガリレオの実験 摩擦を減らすと、ボールは 遠くまで転がる 思考実験 もし「摩擦」をなくしたら、ボールを止める 原因は消滅する。 すると、ボールはどこまでも転がり 続けるはずだ！ この実験の結論は何か？ 「物体は運動を持続する」 物体は減速や加速に逆らうことが 自然の性質だ！ ニュートンの運動の第1法則 慣性の法則 釣り合いを破る外力が作用しない限り、 物体は、静止状態あるいは等速直線 運動を持続する。 速度は大きさと方向を持つことを 思い出そう y x 進行方向に等速でも、 方向が変化する時は 各方向への速度成分 が変化するから、 等速直線運動ではない！ 運動を持続する性質：慣性 「慣性」とは、 物体が、運動状態を変えることに 抵抗する性質！ 全ての物体は慣性を持つ 「慣性」とは、 物体が、運動状態を変えることに 抵抗する性質！ その尺度は何だ？ 「慣性」とは、 物体が、運動状態を変えることに 抵抗する性質！ その尺度こそ、質量 だ！ 「慣性」とは、 物体が、運動状態を変えることに 抵抗する性質！ 質量の大きい物体ほど 運動状態を変えにくい。 質量の大きい物体は慣性が大きい ちょっと待っ て！ 質量って何？ 質量と重量は違う！ 質量は、物体が静止し続け、 あるいは運動しつづけようとする、 物体に具わった性質。 重量は、物体に作用している 重力の大きさである。 質量と重量は違う！2 重量は、物体に作用している 重力の大きさである。 ところ変われば、、、 ６：１ 重力が違えば 重量も変わる では、質量はどうやって測るか？ 物体に同じ力を加えたときの、 物体の加速度で決める。 m1 m0 = a0 a1 質量は、一定の 力のもとでの、 加速度に比例 慣性の例 バネにつけた重り 質量の大きい重り をつけたほうが、 振動がゆっくりになる 衝突のときには 質量の大きい人と小さい人がぶつかると 小さい人の方が勢いよくはじき返される 弦の振動も、、 軽い弦は早く振動しやすい（高音） 重い弦はゆっくり振動しやすい（低音） 慣性は非常に重要な基礎概念です 慣性の法則から発展して、 運動量保存の法則を学びます。 物体がもともと慣性を備えている からこそ、なぜその物体の運動が 変化するのかを明確に問題にでき るのだ。
© Copyright 2024 ExpyDoc
