運動方程式�@（運動方程式とは何か？）

１．導入

ここまでの流れを復習しておきましょう。はじめに力を学習しました。 静止している物体は力がつりあっています。次に等加速度運動を学習しました。 加速度がわかれば何秒後にどこにいるか予測できるようになりました。 しかし重力加速度のときはいいですが， 通常加速度はどのように求めればいいでしょうか？
→運動方程式から求める！
つまり運動方程式から加速度を求めて，（一定の加速度なら）等加速度運動の式に代入すれば 位置と速度を予測できる（物理の１つの目標）を達成できます。

これから学習する概念は難しいので１つ１つクリアーしていきましょう。
まず問題です。

答え：イ．いつまでも転がり続ける
これは理解できるでしょうか？力が働いていないと止まるのではなく， 日常ではかかる摩擦力や空気抵抗力という力が物体を止めるのです。 そうした力がないならば，いつまでも転がり続けます。 こうした物体の性質を「慣性」といいます。

答え：イ．どんどん速くなる
ここら辺が難しいところです。問題�@では力が働いていないならば一定の速さで動くわけです。 力がつりあっていても一定の速さで動くわけです。そうであるならば， 力が働いているならば物体は加速していきます。

では動いている物体に摩擦が働いていたならばどうなるでしょうか？
それは減速していきますよね。減速するとは「マイナスの加速度をもつ」ことになるので， 加速度をもっていることになります。

２．ニュートンの運動の3法則

1676年にニュートンは次の3つの法則をまとめました。

これは高校物理で一番重要な法則だと思います。1回は書いて理解しましょう。

３．運動方程式の解き方

さあ，第二法則を使うと加速度を導くことができます。 実際に問題を解きながら理解を深めていきましょう。まず解き方をまとめておくと，

では問題です。

解答です。

この問題でわかるように，加速するということは力がつりあっていない。 合力の差の分が質量×加速度に等しくなる。速さがいくらかは問題ではありません。 1秒でいくら速くなるか，これが力と関係してきます。

今度の問題は物体が１つではありません。 ただし，まず１つの物体のみに着目して力を記述することがポイントになります。

解答です。

この問題のポイントは「Aを左から押す力は20[N]なのに， なぜAがBを押す力は20[N]ではないのか？」にあります。
それは，AがBを押す力が20[N]であれば，その反作用であるBがAを押す力は左向きに20[N]になるはずです。 するとAに働く力は右向きに20[N]と左に20[N]になるので，力がつりあって加速しないことになります。 全体を見てみると5.0[kg]の物体に20[N]の力がかかっているので，加速度は4.0[m/s²]に なるはずでAは加速しているはずなので，これはおかしい。 つまりAがBを押す力は20[N]ではないと言えます。

次回はこの点をもう少し明確にしていきましょう。

授業を終えて。。。
はじめの実験を来年度からはコンピュータ計測でやろう！すべて考え直し！

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