#てきとう物理講座(第一回/ニュートン力学)

Twitterにて7月2日深夜に開講していました。そのログです。
第一回などと書いていますが続く気はあまりしません。


運動の第一法則は慣性の法則ともいいます。慣性は惰性とも言い換えられます(本当)。なにかよそから力を与えられない限り、止まったままのものはいつまでも止まっているし、動いているものはそのままずっと動いています。惰性の法則です。
いま「動いているものはずっと動いている」と書きましたが、地球上では空気や地面などによる摩擦が必ず存在するので、逆向きの力=動きを止める力が常に物体にかかることになり、実際にはいつかは止まってしまいます。この力が働かないのは宇宙空間です。もし宇宙飛行士が命綱なしで宇宙空間に投げ出されてしまったら、投げ出されたときのスピードを保ったままどこまでも漂うことになります。


運動の第二法則は別名ニュートンの運動方程式です。物体がなにか力を受けると、その力の方向に加速度が生まれます。加速度は与えた力の大きさに比例し、物体の質量に反比例します。誰かを力強くひっぱたけば吹っ飛びますが、重たい人はよろけるだけです。そういうことです。
この第二法則は方程式と名のつくだけあって、式で書くことができます。(厳密にはちがいますが)ma=F です。mが重さ、aが加速度、Fが力、です。重い物(mが大きい)を勢いよくぶん投げて(aが大きい)、当たったら痛い(掛けあわせたFが大きい)。そういうことです。
ここで、aを0(加速度がない=止まっている)とすると、Fも0になります。これは第一の法則でいう「止まっている」状態になります。第二法則から第一法則も導くことができるのです。


運動の第三法則は作用反作用の法則ともいいます。物体Aから物体Bに力を加えると、物体Bから物体Aに大きさが同じで向きが反対の力がはたらきます。たとえば、目の前の壁を力いっぱい突き飛ばす(作用)と、自分の体が思いっきり後ろに動いてしまいます(反作用)。それです。
この第三法則を使えば、第一法則において宇宙に投げ出された宇宙飛行士は助かるかもしれません。持っている工具やら何やらを、進みたい方向とは逆に投げればよいのです。投げた力の分だけ逆の方向に自分が移動することができます。手ぶらで来ちゃった場合は……ごめんなさい。


以上。解散!