さぁ、力学の肝である運動方程式の話をしようか!
ここで大事なのが、
Point
1.運動方程式をかける
2. 運動方程式を軸に応じて書き分けできる。
の二つである。
まずは運動方程式を見てほしい
mα=F
(mは質量、αは加速度、Fは力)
とっても簡単に見えるだろう。
しかし、この式は物理において、非常に大切な式なんだ。
この式の意味は、力(F)は質量と加速度をかけたものと等しいですよ。
っという式である。
つまり、力の定義そのものである。
ぶっちゃけ、最初はそこまで深い理解は無くて大丈夫であるが、注意して欲しい事がある。
この式は、同じ軸でしか使えないという事である。
具体的に問題を出そうか。
原理はよくわからないが、空中に玉(質量m)があり、その玉が常に x軸正の向きに力(F1) を受けていながら落下しているとする。このときの運動方程式を求めよ。
まずは、図をかこう
そして、前回の表をみながら、書くと
物体があるので重力が働く。次に、問題文の通りにF1を書く
よし、うまくかけた。
それで、運動方程式を書きたいのだが、今回はx軸、y軸二つある。
なので、x軸についての運動方程式、y軸についての運動方程式を書く。
ここでは違うが、もし斜めに力が働いているなら分解しよう(第13回を参照)
x軸についての運動方程式
mαx=F1
y軸についての運動方程式
mαy=mg
αx?αy?っと疑問に思う人がいるかもしれないが、
ここではx軸のαとY軸のαは全く別物なので、
添え字としてαx、αyと書いた
決してα かける xではない。
私のホームページが使いこなせてないから、このような表記となることを詫びます。
後は、この方程式を α= にして、速度を求めたり、距離を求めたりするわけである。
たったこれだけである。しかし、この方程式がいかに大切かが勉強するにつれ感じるだろう!
Point
1.運動方程式をかける
2. 運動方程式を軸に応じて書き分けできる。
問題
空中に玉(質量m)があり、その玉が常にx軸正の向きに力(F1)を受けていながら落下しているとする。このときの運動方程式を求めよ。