Google Play badge

ニュートンの第三法則


ニュートンの運動の第三法則を理解する

ニュートンの運動の第 3 法則は、1687 年にアイザック ニュートン卿によって提唱された 3 つの法則の 1 つです。これらの法則は古典力学の基礎を形成し、さまざまな力を受けて物体がどのように動くかを説明しています。

ニュートンの第三法則の紹介

ニュートンの運動の第 3 法則は、すべての作用には、等しく反対方向の反作用があると述べています。これは、ある物体が別の物体に及ぼすすべての力に対して、最初の物体に同じ大きさで反対方向の力が作用することを意味します。

この法則は、力は常に対になっているという基本原則を強調しています。壁を押すと、壁は同じ力で、反対方向に押し返します。この相互作用により、壁を通り抜けることはできません。

ニュートンの第三法則の主要概念
例と実験

歩く、走る:歩く、または走るとき、足は地面に対して後ろ向きの力を加えます。ニュートンの第 3 法則によると、地面は足に対して前方に等しい反対向きの力を加え、あなたを前進させます。

水泳:水泳者が手で水を後方に押すと、水は反対方向に同じ力で水泳者を押し返し、水泳者は水中を前進することができます。

これらの例は、反対の力が存在しなければ、私たちが知っているような運動は不可能であることを示しています。

ニュートンの第三法則の数学的表現

ニュートンの第三法則は数学的に次のように表現できます。

\(F_{action} = -F_{reaction}\)

ここで、 \(F_{action}\)最初の物体が 2 番目の物体に加える力の大きさであり、 \(F_{reaction}\) 2 番目の物体が最初の物体に加える力の大きさです。

ニュートンの第三法則の応用
さまざまなシナリオにおける力の分析

車両衝突: 2 台の車両が衝突すると、最初の車両から 2 台目の車両に加わる衝撃力と、2 台目の車両から最初の車両に加わる等しく反対方向の力が一致し、両方の車両が損傷を受ける理由が説明されます。

物体を押す:ソファのような重い物体を押す場合、手がソファに及ぼす力は、ソファが手に及ぼす力と等しく、反対方向の力になります。ソファが動くのは、加える力がソファと床の間の摩擦を克服するためであり、あなたとソファの間の力が不均衡だからではありません。

ニュートンの第三法則に関するよくある誤解
結論

ニュートンの運動の第 3 法則は、物体間の相互作用を包括的に理解するのに役立ちます。この法則は、力は常に対になって作用し、各力は作用反作用の力のペアの一部であることを示しています。この法則は、私たちの動き方から、ロケットや乗り物などの現代のテクノロジーの動作方法まで、日常生活に幅広い影響を与えます。

この法則を理解することで、私たちの周りの世界におけるさまざまな物理的相互作用の結果を分析し、予測することができます。実際の例や実験を通じて、その重要性と応用がより明らかになり、宇宙を支配する物理法則についてより深く理解できるようになります。

Download Primer to continue