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物理基礎~運動の変化と力~
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「重さ」とは物理では重力のことを指し、下向きにはたらく力である。
月の動は舌なので、月で体重を量ると方になるが、人の質量は変わらない。
力と加速度の関係を示すもの→a-Fグラフという。このグラフから、力の大きさを2倍、3倍、4倍にすると、
加速度もおよそ2倍、3倍、4倍になることがわかる。比例の関係
「物体に生じる加速度は、物体にはたらく力の大きさに比例する」ということがわかる。
縦軸を加速度(1秒間あたりの速度の変化)、横軸を台車の質量とする、質量と加速度の関係を示す
a-mグラフ、グラフから質量を2倍にすると、加速度は1/2、3倍にすると言、4倍にすると女になっていることが
わかる。反比例の関係
⇒反比例のグラフであることを確認したい時、縦軸が横軸の逆数に比例していることを確める。
質量が一定のとき
カキが一定のとき
加速度αが力Fに比例する
加速度aが質量mに反比例
a(m/s²]
0.6
0.4
0.2
a[m/s]
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.5 1.0
15
2.0
[FIN]
•
質量mが一定のとき、加速度αが力Fに比例し、
a=(定数)×F)と表せる。
0
1.0
2,0
3.0
4.0m[kg]
(定数)
・力が一定のとき、加速度αが質量mに反比例し、a=m
“見方を変えると、a=(定数)×前に表せる。
この2つの関係を1つの式で表すと、比例定数をkとしてa=kとなる。aはFに比例して、mに反比例する意味
比例定数「k」について、力の単位であるニュートンの定義「INは、質量1kgの物体に1m/5の加速度を生じさせる力の大きさ」
INの定義からk=1となるのでα=√と来すことができる。両辺にmをかけるとma=Fと表せる。
まとめ☆
加速度aは、加えたカキに比例し、物体の質量mに反比例する。これを運動の法則という。
この関係はma=Fと表すことができ、これを運動方程式という。
運動方程式の活用例
自由落下している物体にはたらく動の大きさを求めたいとき、ばねばかりで測ることはできない。
自由落下する物体の加速度は動加速度だとわかっている。質量mの物体が加速度で運動するときに
はたらいている力の大きさはmgで求められる。動の大きさはWで表す。 weightのW(英語で重さを表す)
質量 加速度 動力の大きさ
m
g
=W
[kg] [m/s]
[N]
質量を求められる
KOKUYO LOOSE-LEAF KGT-LP936AT