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ニュートンの運動の第一法則とは?

にゅーとんのうんどうのだいいちほうそく

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ニュートンの運動の第一法則とは、外部から力が働かない限り、静止している物体は静止し続け、動いている物体は等速直線運動を続けるという「慣性の法則」のことです。

ニュートンの運動の第一法則は「慣性の法則」とも呼ばれ、アイザック・ニュートンが1687年に著した『プリンピア』の中で定式化された古典力学の土台となる法則です。内容を端的に言うと、「外力が働かない、あるいは働いても合力がゼロならば、物体はその運動状態を保ち続ける」というものです。

ここでいう「運動状態を保つ」とは、静止している物体はずっと静止し続け、一定の速度で直線運動している物体はその速度・方向を変えずに運動し続けるということを意味します。この性質を「慣性」といい、物体が自らの運動状態を変化させにくい度合いは質量によって決まります。

この法則が重要なのは、「力とは何か」を定義する出発点になっているからです。物体の運動状態が変化したとき、そこには必ず外力が働いているとみなすことができます。また、慣性の法則が成り立つ基準座標系を「慣性系」と呼び、ニュートン力学の舞台となります。

日常生活でも慣性の影響は至るところに見られます。

  • 急ブレーキで体が前方に傾くのは、乗客が慣性によって前進しようとするため
  • 静止した車が急発進すると体が後ろに押し付けられるのも同様の現象
  • 宇宙空間で推進力を止めても探査機が飛び続けるのは慣性の結果

使い方・例文

電車が急停車したとき、乗客が進行方向に体が傾く現象は慣性の法則の典型例です。電車は止まろうとしても、乗客の体はそれまでの速度で動き続けようとするため、前方に倒れるような力を感じます。

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