運動方程式F=maの立て方!質量×加速度|物理勉強法
運動方程式は、物理を解く上で必要不可欠なものであり、わからなければ、ちょっとまずいです!!!
ではさっそく運動方程式の解き方をみていきましょう。
X軸方向の運動方程式を求めるとします。
1、あるひとつの物体に注目してください。
2、その物体に加わる力をすべて図に書き込んでください。
3、その中からX軸方向、またはX軸の負の方向にかかっている力を見つけます。(このとき、X軸に対して斜めにかかっている力に関しては、力の分解をしてX軸成分の力をみつけます)
4、それらの力をすべて足します。(負の方向にかかっている力の符号は負です!)
これが運動方程式 F=maの Fにあたります!!!
5、その物体の加速度を求める
6、加速度の成分の分解をし、X軸成分の加速度の値を求める
これが運動方程式の aにあたります!!!
そして、その物体の質量mを求めると、
F=maに代入して運動方程式を求めることができます!!!!
次に、物体1(質量m 加速度a) 物体1(質量M 加速度a)の二つの物体があったとします。
この二つの物体は加速度が同じaなので、常に同じ動きをしています。
物体1にかかっている力の合計をF1、物体2にかかっている力の合計をF2とします。
そうすると、それぞれの運動方程式をたてると
物体1 F1=ma
物体2 F2 =Ma
となります。
この二つの式を足しあわせると
F1+F2=(m+M)a
となります!!!!
これは、物体1、物体2をひとつの物体として考えることができることを意味します!!
物体1、物体2をひとつの物体として考えると、質量はm+M 力はF1+F2となり、加速度はどちらもaなので、
F1+F2=(m+M)a となるのは納得できますね!!!!
このことは、二つの物体の運動が同じ、つまり加速度が同じときのみ成り立ちます!!!
逆に加速度が同じときであれば、いくつの物体でもひとつと考えれるのです!!!!!