力を理解する
* 重力(FG): オブジェクトを地球の中心(または任意の巨大なオブジェクト)に向けて引っ張る力。オブジェクトの質量と重力場の強度に依存します。
* 通常の力(FN): 表面に対して垂直に作用する力で、物体が通過するのを防ぎます。オブジェクトの重量をサポートするのは力です。
何が起こるのですか?
通常の力と重力の相互作用により、オブジェクトの動きが決まります。
* バランスのとれた力: オブジェクトが表面に安静になっている場合、重力はそれを引き下げますが、表面からの通常の力はそれを上に押します。これらの力は大きさが等しく、方向は反対であり、ゼロの正味力がになります 。これは、オブジェクトが(平衡状態にある)ままであることを意味します。
* 不均衡な力: 力が不均衡な場合、オブジェクトは加速します。方法は次のとおりです。
* 落下オブジェクト: オブジェクトがサポートされていない場合(落とされるなど)、重力は通常の力よりも大きくなります(この場合はゼロです)。重力の正味の力により、オブジェクトは下方に加速します。
* 傾斜上のオブジェクト: 傾斜した表面では、重力を成分に分解できます。 1つの成分は表面に垂直に作用し(通常の力とバランスが取れています)、もう1つの成分は表面に平行になり、オブジェクトが下向きにスライドします。
* オブジェクトのプッシュ: 表面を横切ってオブジェクトを押すと、水平方向の力を適用します。 通常の力は、あなたが適用している力に対抗するために増加しますが、オブジェクトが水平方向に加速する原因となる正味の力があります。
重要なポイント
* 摩擦: 多くの場合、摩擦が役割を果たし、表面上のオブジェクトの動きに反対します。この力は、状況に応じて、オブジェクトの動きを助けたり妨害したりすることができます。
* 連絡先: 通常の力は、オブジェクトと表面の間に直接接触がある場合にのみ存在します。
* ニュートンの法律: 通常の力と重力の相互作用は、ニュートンの運動法、特に第1および第2の法則によって支配されています。
例:
* テーブル上の本: テーブルからの通常の力が重力の力を引き下げるために、本は安静です。
* ボールドロップ: 重力に反対する通常の力がないため、ボールは下方に加速します。
* 丘を滑らせる: 通常の力は、勾配に垂直なオブジェクトの重量を支持しますが、勾配と平行な重力の成分は加速を引き起こします。
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