慣性の法則とは? 3分で分かる電車の例

物理 2015.12.18

今回の記事では、慣性の法則とは何か、慣性の法則の例、慣性の法則の例の中でも重要な電車について、3分で分かるように解説します!

【目次】

①慣性の法則とは?

②慣性の法則 例

③慣性の法則 電車

 

①慣性の法則とは?

物体に力が働かない時、以下の2つの現象が起こることです。

①静止している物体はいつまでも静止し続ける。

慣性の法則

②運動している物体はいつまでも等速直線運動を続ける。

慣性の法則2

もちろん、②は摩擦力があるので、現実世界では起こりえないのですが、摩擦力が0の時は永遠に等速直線運動を続けます。

また、以下のように慣性の法則を表す事も出来ます。

 

運動方程式:F=ma=0
a(加速度)=0

a=0の時は、物体が静止している時か、物体が等速運動を続けている時になります。なので、上記の2パターンと一致します。

 

②慣性の法則 例

・宇宙空間

宇宙空間で大きな天体が近くにない時は、重力も空気抵抗もありません。だから、等速直線運動を続けます。

・急降下するジェットコースター

急降下するジェットコースターでは、慣性の力と、重力が釣り合い無重力状態になります。

・だるま落とし

理論上、だるま落としで打たれなかっただるまには、力が加わっていないため、静止します。ただ、現実には摩擦力があるので、多少は動いてしまいます。水平に素早く打つ事で上のだるまの動きを抑える事が出来ます。

慣性の法則(宇宙)

 

 

③慣性の法則 電車

物体に力が働いていない時、速度を保ち続ける性質を慣性といいます。

電車に乗っていると、電車の加速とともに、進行方向と反対の方向に倒れそうになることがあると思います。これは、乗客が止まろうとしているのに対して、電車が加速するので、進行方向とは反対の方向に慣性力が働くからです。

【加速する場合】

慣性の法則(電車)

電車が減速する場合は、乗客が止まろうとしているのに対して、電車の進行方向に慣性力が働きます。

【減速する場合】

慣性の法則(電車)2


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