ニュートンの運動の法則とは何ですか?ニュートンの運動の法則とは何ですか?ニュートンの運動の法則とは何ですか?ニュートンの運動の法則とは何ですか?ニュートンの運動の法則とは?

1. 静止している物体は静止したままであり、運動中の物体は不均衡な力によって作用されない限り、一定の速度と直線で運動したままである。
2. 物体の加速度は、物体の質量と加えられる力の量に依存します。
3. あるオブジェクトが別のオブジェクトに力を加えるたびに、第二のオブジェクトは最初のオブジェクトに等しい反対を発揮します。

サー-アイザック-ニュートンは数学と物理学の多くの分野で働いていました。 彼は1666年に彼がわずか23歳だったときに重力の理論を開発しました。 1686年、彼は”Principia Mathematica Philosophiae Naturalis”で彼の3つの運動法則を発表しました。”

彼の運動の三つの法則を開発することによって、ニュートンは科学に革命をもたらしました。 ニュートンの法則とケプラーの法則は、なぜ惑星が円ではなく楕円軌道で動くのかを説明した。

以下は、オーヴィルとウィルバー-ライトをフィーチャーした短編映画であり、ニュートンの運動法則が航空機の飛行にどのように適用されたかについての議論である。

ニュートンの第一法則：慣性

静止している物体は静止したままであり、運動している物体は、不均衡な力によって作用しない限り、一定の速度と直線で運動したままである。

ニュートンの第一法則は、外力の作用によって状態を変えることを余儀なくされない限り、すべての物体は静止しているか、直線で均一な動きをしたままであると述べている。 運動状態の変化に抵抗するこの傾向は慣性である。 物体に作用する正味の力はありません（すべての外力が互いに打ち消し合った場合）。 その後、オブジェクトは一定の速度を維持します。 その速度がゼロの場合、オブジェクトは静止したままです。 物体に外力が作用すると、その力のために速度が変化します。

空気力学を含む慣性の例:

• パイロットがエンジンのスロットル設定を変更するときの飛行機の動き。
• 大気中に落下するボールの動き。
• 大気圏に打ち上げられている模型ロケット。
• 風が変わったときの凧の動き。

ニュートンの第二法則：力

物体の加速度は、物体の質量と加えられる力の量に依存します。

彼の第二の法則は、時間の変化ごとの運動量の変化（質量×速度）に等しい力を定義しています。 運動量は、物体の質量mとその速度Vを掛けたものとして定義される。

位置X0と時間t0によって定義される点”0″に飛行機があると仮定しましょう。 飛行機は質量m0を持ち、速度V0で移動します。 上に示した飛行機への外力Fは、それをポイント”1″に移動させます。 飛行機の新しい位置はX1と時間t1です。

飛行機の質量と速度は、飛行中にm1とV1の値に変化します。 ニュートンの第二法則は、力Fがどれくらい大きいかを知っていれば、V1とm1の新しい値を決定するのに役立ちます。 点”1″の条件と点”0″の条件の差を取ってみましょう。

F=(m1*V1–m0*V0)/(t1–t0)

ニュートンの第二法則は運動量(m*V)の変化について語っているので、この時点で、質量がどのくらい変化したか、速度がど どのくらいの製品（m*V）が変更されたかだけがわかります。この仮定は飛行機にとってはかなり良いものであり、質量の唯一の変化は点”1″と点”0″の間で燃焼された燃料に対するものであろう。 燃料の重量は、特に時間の小さな変化だけを見ると、飛行機の残りの部分の重量に比べておそらく小さいでしょう。 私たちが野球の飛行を議論していたならば、確かに質量は一定のままです。 しかし、ボトルロケットの飛行について議論していた場合、質量は一定ではなく、運動量の変化のみを見ることができます。 定数質量mの場合、ニュートンの第二法則は次のようになります。

F=m*(V1–V0)/(t1–t0)

速度の変化を時間の変化で割ったものが加速度aの定義です。 第二の法則は、質量と加速度のより身近な積に還元されます：

F=m*a

この関係は、一定の質量を持つオブジェクトにのみ良いことを覚えておいてくださ この方程式は、外力を受けた物体が加速し、加速度の量は力の大きさに比例することを示しています。 加速度の量はまた、物体の質量に反比例し、等しい力のために、重い物体は軽い物体よりも少ない加速度を経験するであろう。 運動量方程式を考慮すると、力は速度の変化を引き起こし、同様に、速度の変化は力を生成する。 方程式は両方の方法で動作します。

速度、力、加速度、運動量には大きさと方向の両方が関連付けられています。 科学者や数学者はこれをベクトル量と呼んでいます。 ここに示されている方程式は、実際にはベクトル方程式であり、各成分方向に適用することができます。 私たちは一方向のみを見てきましたが、一般的には、オブジェクトは3つの方向（上下、左右、前後）すべてに移動します。

空力を伴う力の例:

• 空力力、航空機の重量、および推力に起因する航空機の動き。

ニュートンの第三法則：行動&反応

ある物体が第二の物体に力を加えるたびに、第二の物体は第一の物体に等しく反対の力を加える。

彼の第三の法則は、自然界のすべての行動（力）に対して、等しく反対の反応があると述べています。 オブジェクトAがオブジェクトBに力を加えると、オブジェクトBもオブジェクトAに等しく反対の力を加えます。 言い換えれば、力は相互作用から生じる。

空力を伴う作用-反応の例:

• 翼からの揚力の動きは、空気は翼の行為によって下方に逸らされ、反作用で、翼は上向きに押されます。
• 回転するボールの動きは、空気が片側に偏向され、ボールが反対方向に移動することによって反応します
• ジェットエンジンの動きは推力を生成し、熱い排気ガスがエンジンの後部に流れ出し、反対方向に推力を発生させます。

ニュートンの運動法則を見直す

1. ニュートンの運動の第一法則（慣性）	静止している物体は静止したままであり、運動している物体は、不均衡な力によって作用されない限り、一定の速度と直線で運動したままである。
2. ニュートンの運動の第二法則（力）	物体の加速度は、物体の質量と加えられる力の量に依存する。
3. ニュートンの運動の第三法則(Action&Reaction)	ある物体が別の物体に力を加えるたびに、第二の物体は第一の物体に等しい反対を発揮する。