物理学やその他の科学では、力 オブジェクトのモーションを変更できる質量のプッシュまたはプルです。力はベクトル量であり、大きさと方向の両方を持っています。力の記号は大文字の F です。力の方程式の有名な例は、ニュートンの第 2 法則です。
F =m*a
ここで、F は力、m は質量、a は加速度です。この法則は、正味の力がその運動量の時間変化率に等しいと述べています。質量が一定であると仮定すると、オブジェクトの加速度 (速度の変化) は力と力の方向に正比例します。
力の単位
力の SI 単位はニュートン (N) で、これは 1 秒あたりのキログラム メートル (kg· MS）。その他の一般的な単位は次のとおりです:
- ダイン
- キログラム力 (キロポンド)
- ポンド
- キップ
- 重量ポンド
歴史
ギリシャの哲学者アリストテレスとアルキメデスは力を研究しましたが、一定の運動には一定の力が必要であると信じていました。ガリレオ・ガリレイとアイザック・ニュートン卿は、この誤解を正し、力を数学的に説明しました。ガリレオのインクラインド プレーン実験 (1638) は、自然に加速された運動を数学的に記述しました。ニュートンの 3 つの運動法則 (1687 年) は、通常の条件下での力を説明しています。アインシュタインの相対性理論は、光速に近い速度で発生する現象の説明を拡張します。
簡単に言うと、ニュートンの 3 つの運動法則は次のとおりです。
<オール>力の例
力は、日常の世界で私たちの周りに存在します。例:
- 摩擦は動きに対抗する力です。
- 加えられた力は、人または他の物体によって物体に加えられる力です。
- 求心力とは、円の中心に向かって円軌道を移動する物体に作用する力です。
- 遠心力は、回転体に外向きに作用する見かけの力です。
- 法線力は、表面に接触している物体にかかる力です。
- 重力は、2 つの質量間の引力です。重量は、重力による加速度に物体の質量を掛けたものです。
- 張力とは、紐、ワイヤー、ローブでつながれた 2 つの物体を均等に引っ張る力です。
- ばね力は、伸びたり縮んだりしたばねによって加えられる力です。
- コリオリ力は、回転系内を移動する質量に対して、運動方向と回転軸に対して垂直に作用します。
- 電磁力は、反対の電荷または磁極間の引力、または同様の電荷または磁極の反発力です。
基本勢力
自然の 4 つの基本的な力は、重力、電磁気、強い相互作用、弱い相互作用です。
- 重力は、2 つの質量の間の引力です。無限の距離で作用しますが、基本的な力の中で最も弱いものです。
- 電磁気学は、電荷と磁石の引力と反発を表します。重力のように、無限の距離に効果があります。
- 弱い相互作用は、ベータ崩壊などのいくつかの核現象に影響を与えます。その有効範囲は約 10 メートルしかないため、原子スケールで機能します。
- 強力な相互作用は非常に強力ですが、約 10 メートルの範囲でしか作用しません。とりわけ、原子核内で陽子と中性子を結合します。
参考文献
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