力学のお話し
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<力の作用> (ニュートン力学)
1.物体は外から力が加わらなければ、いつまでも速さと向きを変えない。
慣性の法則と言います。
この物体の速度を変える働きをするものを力といい、力とは物体に
加速度を与えるものです。
2.加速度は力の大きさに比例し、物体の質量に逆比例する。F=mα
ある物体に一定の力が作用しつづける時、その加速度は一定です。
例えば、物体に地球の引力が常に一定に働くので、この時落下速度は
980m/sずつ速くなります。この加速度はg=980m/S^2となります。
3.ある物体に別の物体から力が作用すると同じ大きさで反対の向きの力が
作用します。作用反作用といいます。
<力の要素>
1.力はベクトルの一種でこれを表すには、大きさ・向き・作用点の3要素が
必要です。人でいうと、体重が大きさ、地球の中心(下向き)が向きで、
重心(おへそのあたり)が作用点となります。
又、作用点を通り、力の方向へ直線を引いた線を作用線といいます。
なお、物体が剛体として考えてさしつかえない時は、作用点を作用線上の
任意の点に移しても効果は変わりません。
<力の合成>
ある物体に複数の力が作用している時、これらの力をまとめる事を
力の合成といい、まとめた力を合力といいます。力をベクトルとして合成
できます。図による方法では、複数の力をベクトル的につなげ、最後に
合力をプラスすればベクトル図は閉塞します。
2つの力が作用しているのなら、これらを辺とした平行四辺形を書き、
作用点から対角線を引いた大きさが合力となります。
計算で求める方法は、ピタゴラスの定理を用い簡単に具体的な数字が
導けます。
<ガリレイの法則>
初速度無しで落下する場合、質量に関係なく、全ての物体が同じ高さを
同じ時間で落下する。
<万有引力の法則>
物体(M
とm)が2つある場合、このれらの間には質量の相乗積(M×m)
に比例し、距離の2乗に逆比例する引力が働くというもの。
例えば、地球上で考えるなら
F=k×M×m/(R+h)^2となります。
F=引力 k=万有引力定数:980p/S^2
M=地球の質量
m=物体の質量 R=地球の半径 h=物体の地上からの距離
<偶力について>
ある物体に、例えば2つの力が加わり、それの方向が反対で作用線が
一致しない時、物体に回転運動を起こす働きをする。
この一組の力を偶力という。
お互いの作用線の垂直距離と力の大きさの積を偶力のモーメントという。
<モーメントついて>
ある点から力の作用線に垂直な距離(最短距離)をとり、
その力の大きさとその距離の積をモーメントという。
このモーメントは距離に比例し変わるが
偶力のモーメントはどの点でも一定である
<バリ二オンの定理ついて>
任意の点に対する多くの力のモーメントの和と
その合力のその点に対するモーメントは等しい!
詳しくは教科書を見て下さい!
memo
最近思う事:スキー専門雑誌などの技術解説を見る時、自分の知っている
力学と違う解説がなされ、理解ができません!
あえて力学を学んだ時の教科書を引っ張りだして来て、
一番最初に習った基本的な事を書いてみました。
自分のHPによくでてくるベクトル的な考え方は、上記を
踏まえて考察していますので、是非お読み下さい!
数式について:2乗とかの数式の表現がわかりませんでしたが
S×SはS^2と書けば右肩に数字を書くことになるそうです。
今までg=980m/s×sは誤りでg=980m/(S×S)と書くべきでした。
又は、g=980m/S/S、g=980m/S^2が正しいです。
同上の表現が他にもあると思いますがご了承お願いします。
2000年11月20日、記載

