成長のオトモ

このブログは主に勉強関連の記事が多めになるかと思います。 特に数学や物理関連の記事が多いと思います。気楽にぜひ読んでみてください。

運動方程式を極めろ!! パート1

運動方程式

今回は運動方程式極めることを目標とした記事のパート1です。
ぜひ見てください。

まずはイメージ

運動方程式とは
ma=Fのことを言います。
 mは質量、aは加速度、Fは合力を表します。 
aとFは「ベクトルである」ということを念頭に置いておいてください。 

さあ、イメージしてみましょう。
何でもいいです。 物体を思い浮かべてください。
例えば消しゴム、ペットボトル、などなど。
そして手で力をかける
すると力を加えた方向に動きますよね?
つまり力を加えた方向に加速度が生じた。
ざっくりいうとこの「力を加えた方向に加速度が生じる」ことを運動方程式は表しています。
先ほどaとFはベクトルだといったのはこのように大きさだけでなく向きの情報もこの運動方程式には含まれているですからです。



運動方程式が重要な理由

運動方程式はメチャクチャ大切です。

重要な理由は大きく分けて2つあります。

1つ目
それはこの式を使ってあらゆる物体の運動を予測することができるからです。
これに関してはまた今後詳しく記事にできたらいいなと思います。

2つ目
問題を解く際よく使う。つまり運動方程式をマスターすれば成績upに直結するからです。

以上の理由より、運動方程式はとても重要な公式といえます。



使い方紹介

運動方程式の使い方はいたって簡単です。

ステップ1
着目する物体を決める。

ステップ2
着目する物体に働く力をすべて書き出す。
この時きちんと絵を描く。(これめっちゃ大事)

ステップ3
座標軸を決める。
この時、運動方向をx軸の正の方向とする

ステップ4
書き出した力をx,y軸方向に分解する。

ステップ5
物体がその方向に静止もしくは等速運動している場合
   →つり合いの式を立てる
物体がその方向に加速度運動しているとき
   →運動方程式を立てる

ステップ6
ステップ5でたてた式を連立して加速度や力を出す。

ステップ7
等加速度運動なら前回の記事で紹介した等加速度運動の公式を用いて速度、位置、時間などを求める。

これが大まかな流れです。


等加速度運動がまだよくわからない人は先にこっちを見てね。
studyingmathphysics.hatenablog.com

言葉だけでは少し難しく感じてしまうので実際の問題を解きながら見ていきましょう。


図解 具体例で公式の確認だ。

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こんな感じで運動方程式は使います。
今回はここまでで終わりにして次回に続きたいと思います。

次回運動方程式を使って実際に問題を解いていきましょう!