運動の法則(1)

物体を平面上に置くと、何もしない限りその場にとどまり続けます。当たり前といえば当たり前ですが、これは物体が平面を押す力と平面が物体を押し上げる力がつり合っているからです。

また、氷の上のような滑らかな平面上に物体を置いて、平面と水平に右または左に物体を押すと何もしない限り物体は移動し続けます。

このように、物体が外からの力がはたらかない限り、その運動の様子を変えません。このような運動の法則を慣性の法則と呼んでいます。なお、物体にはたらく合力が\(\overrightarrow{0}\)の場合にも慣性の法則が成り立ちます 。平面上に物体を置くと動かないという最初の例がそれに当てはまります。

では、その物体に一定の力を与え続けるとどうなるのでしょうか？これは手に持つ物体を静かに離すと下に向かって落ちることを例にとって考えるとわかりやすいです。このとき、物体には地球からの重力という一定の力がはたらき続けます。つまり、等加速度直線運動をします。ここから慣性の法則がはたらいている物体に一定の力を与え続けると、一定の加速度が生じて等加速度直線運動をすることがわかります。

これは落下運動に限らず、滑らかな氷の上に置いた物体を一定の力で糸で引っ張り続けても同じことが起こります。