運動方程式を利用した加速度などの計算 | 数学解説ブログ(つくば市の「数学・算数・物理に強い」プロ家庭教師 長通幸大・発信)

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中学高校の定期試験問題・大学入試問題・Twitterの数学特化系アカウントで出題された問題・閲覧した方からのご質問まで、幅広く取り扱う方針ですので、
日々の学習や数学的発想・思考力の向上にお役立ていただければ幸いな限りです。

履修学年:高校1年もしくは高校2年

「等加速度運動をする物体にはたらく力」の続きです。

前回の記事では、重力以外にどのような力が物体の加速度に影響するかをご紹介致しましたが、
本題では、それらを利用して物体の質量などが定められている場合を想定して、
加速度などの値を導出してみましょう!!

ついでと言っては何ですが、物体の質量などが定められていない場合の加速度を文字式で表したものもあわせてご紹介致しておりますので、ご参照ください。






本題において、特に重要なことを2点あげておきます。

運動方向に平行でない力が物体にはたらいている場合、その力は「運動方向に平行な成分」と「運動方向に垂直な成分」に分解され、このうち「平行な成分」のみが物体の加速度に影響し、「垂直な成分」は物体にはたらく他の力とつり合う。

複数の物体が力を及ぼしあって運動する場合、運動方程式はその複数の物体を一括りにして求めず、物体一つ一つについて分けて、各物体にはたらく力を求めて、独立した運動方程式を立てる。

運動(当加速度直線運動)をする物体にはたらく力を把握することで、運動方程式が立てられて、
運動方程式が立つことで、物体の加速度も導出できる。
この流れが使いこなせるようになることで、物体に「力」がはたらく様々な場面において、
加速度を計算できるようになるのです!!

さらに!!
運動する物体が持つエネルギーも、計算で求められるようになるのです!!

エネルギーとは何なのか…?
力との違いは…?

具体的には、追って解説をアップロード致します。