| English | 意味 |
|---|---|
| inertia/ɪˈnɜːʃə/ | 慣性 |
| mass/mæs/ | 質量 |
| equilibrium/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | 平衡状態 |
テーブルクロスを引き抜く — 食器はそのまま
- テーブルクロスを素早く引き出せば、皿はほとんど動かない。
- 彼らは「その場にとどまりたい」という — 運動を変えようとする抵抗感が慣性である。
- ニュートンの一の法則：正味の力が作用しない限り、物体はその速度を保ち続けます。
- 静止しているものは静止したまま、運動しているものは一定の速さで一直線に進み続ける。
慣性と質量
- 慣性とは、物体の運動の変化に対する抵抗力である。
- 質量は慣性の尺度である — 質量が大きいほど、加速したり減速したり、進路を変えたりするのが困難になる。
- 積荷の積まれたトラックは、同じ速度の自転車よりも遥かに止めるのが難しい。
- 車がブレーキをかける時に体が前に揺れるのも慣性のせいで、体は元の速度を保つからである。
物体の運動の変化に対する抵抗を ____ と呼ぶ。
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慣性がその抵抗であり、質量がその尺度である。
同じ速さの場合、どちらを止めるのが難しく、したがって慣性が大きいか？
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質量が大きいほど慣性が大きい。重いトラックは自転車を遥かに超えて停止を拒む。
力の釣り合いは一定速度を意味する
- 物体に働く力が釣り合っている場合、合力はゼロとなる。
- 合力がゼロ ⇒ 加速度がゼロ ⇒ 一定速度（平衡状態）。
- 「静止」は、速度がゼロであるという一定速度の特別なケースに過ぎない。
- したがって、動くことを維持するために力は必要なく、運動を変化させるためにのみ必要である。
力の釣り合い
印加力と摩擦力をゼロにし、合力が消滅して一定速度になる様子を見る。
物体に働く合力がゼロです。このときの運動について正しいものはどれか？
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合力ゼロ ⇒ 加速度ゼロ ⇒ 一定速度。静止とは、その速度がゼロである特別なケースである。
箱に $8\ \text{N}$ 上向き、$8\ \text{N}$ 下向き、$5\ \text{N}$ 右向き、$5\ \text{N}$ 左向きの力が働いています。合力は $\text{N}$ で幾つになりますか？
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各ペアは相殺される（$8-8=0$, $5-5=0$）。したがって合力は $0\ \text{N}$ であり、箱は釣り合っている。
釣り合っている（合力がゼロの）物体をすべて選択してください。
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静止と一定速度の運動はどちらも合力ゼロを意味する。落下中のボールは加速しているため、釣り合っていない。
永遠に滑走する
- 星から遠く離れた宇宙船はエンジンを切って数年間、変らずに漂い続ける。
- 摩擦がなく正味の力もない場合、それは slowdown せず、一の法則の純粋な形です。
- 地球では、摩擦と空気抵抗が「隠れた」力となり、最終的にものを止める。
- これらを取り除けば（氷上、宇宙）、運動は単に継続される。
動く物体が、動くことを維持するために連続的な力を必要とするわけではない。古い直感「押してあげないと物は止まる」は、実は摩擦が静かに運動に対抗しているだけである。摩擦を取り除けば、全く押す必要はない。
移動する物体は、一定速度で維持するために常時前方への力が必要である。
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一定速度を維持するために合力は必要ない。地球上では摩擦が運動に逆らうため、そのような感覚になるだけである。
シールレス的冰上をスライドする puck は、垂直方向の力が重力（下向き）と支持力（上向き）のみである。
- これら2つは釣り合うため、合力はゼロである。
- したがって puck は一定速度で永遠に滑り、押す必要はない。
ニュートンの第一法則: 合力がゼロの場合、物体は一定の速度を維持する（静止は速度ゼロのケース）。慣性とはこの変化への抵抗であり、質量によって測定される。運動は自身で継続され、合力はそれを変化させるためにのみ必要である。