運動の第1法則 | 物体に働いている力が釣り合っている場合,その物体は静止あるいは等速度運動をし続ける. 慣性の法則ともいいます. |
運動の第2法則 | 加速度の向きは物体に働いている力の合力の向きと同じで,加速度の大きさは合力の大きさに比例し,物体の質量に反比例する. ニュートンの運動方程式と呼ばれます. |
運動の第3法則 | 物体 が物体 B に力(作用)を加えると,物体 A も物体 B から同じ大きさの逆向きの力(反作用)を同一作用線上で及ぼされます. 作用・反作用の法則とも言われます. |
1687年,アイザック・ニュートン(Isaac Newton)は『自然哲学の数学的諸原理』によって運動3法則を明らかにしました.ニュートンの運動方程式は加速度を a ,合力を F,質量を m とすると,a=k\frac{F}{m}と表されます.
ここで,m=1kg のとき,a=1m/s^{2} となる力を 1N と定義します.すると,定数 k は k=1 となるので,F=maとなります.
距離を微分すると速度になり,速度を微分すると加速度になるという関係にあります.逆に,加速度を積分すると速度になり,速度を積分すると距離になります.
半径 r[m] の円の長さ l[m] の円弧に対する中心角を \theta[rad] とすると,l=r\thetaとなります.
円運動をする物体が1秒間に描く中心角 \omega を角速度[rad/s]といいます.t[s] 間に回転する角度を \theta[rad] とおくと,\theta = \omega tと表せます.
Mathematics is the language with which God has written the universe.