1.16 運動の法則

1.16 運動の法則（Laws of Motion）

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物体に作用している力 (force) が無いか，あるいはいくつかの力が釣り合って打ち消しあって、物体に運動が起こらない力のつり合いを議論する分野を静力学（statics）といいます。アルキメデスが発見した、「てこの原理」や「浮力の原理」は静力学の範囲に入ります。

一方、力が釣り合っていない場合に物体に生じる運動を定量的に議論する分野を動力学（dynamics）といいます。西洋世界では中世までアリストテレスの自然哲学に支配されてきましたが、ルネッサンス期に精密な実験や観測と論理的思考に基づいた近代自然科学が起こりました、ガリレオ・ガリレイの落体の法則やヨハネス・ケプラーの惑星運動の法則を経て、アイザック・ニュートンの力学法則に結実していきました。

アイザック・ニュートンは、運動について3つの法則を定式化しました。これらは、古典力学の動力学全体の基礎となる仮定もしくは基本的な前提です。これらの法則は、我々が一般生活を行う上で、実際に観察された結果と一致します。

 

1． 運動の第一法則（慣性の法則）

物体に外部から力が働いていない場合、または働いていてもその合力が0である場合、静止している物体は静止し続け、運動している物体はそのまま等速度運動（等速直線運動）を続ける。

図1.16.1 運動の第一法則

2．運動の第二法則（運動の法則）

物体に力が働くときに、物体には力と同じ向きの加速度が生じ、その大きさは力の大きさに比例し、物体の質量に反比例する。

図1.16.2 運動の第二法則

3．運動の第三法則（作用・反作用の法則）

物体Aから物体Bに力を加えると、同じ作用線上で、大きさが等しく、向きが反対の力が、物体Bから物体Aに働く。

図1.16.3 運動の第三法則

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参考文献
A Text Book of Machine Design　by R.S.Khurmi, J.K.Gupta

 

REV: 2020/1/5
ORG: 2018/3/29