摩擦のない平面で物体を押すと、加速度が生じる。質量をm[kg]、押す力をF[N]、加速度をa[m/s²]とすると、

　ma=F

と表せる。

※摩擦があるとき

①動かないとき

　押す力をF[N]、静止摩擦力をf[N]とすると、

　F=f

と表せる。

②動くとき

　押す力をF[N]、動摩擦力をf'[N]、質量をm[kg]、加速度をa[m/s²]とすると、

　ma=F-f'

と表せる。

◎ニュートンの運動の3法則

　第一法則…慣性の法則

　　物体に力が加えられていないか、力がつり合っているとき、物体は静止しているか、等速直線運動を続ける。

　第二法則…運動の法則

　　物体に生じている加速度は、物体に加えられている力に比例し、物体の質量に反比例する。このことは、加速度をa[m/s²]、力をF[N]、質量をm[kg]とすると、

　a=F/m

と表せる。

　第三法則…作用・反作用の法則

　　物体Aが物体Bに力を加えているとき、物体Aも物体Bから力を受ける。

◎ばね

　力を加えていないときのばねの長さのことを、自然長と言う。ばねが伸びたり縮んだりしていると、ばねは自然長に戻ろうとする。この力を、弾性力と言う。弾性力は、ばねの自然長から伸びたか縮んだ長さに比例する。このことを、フックの法則と言う。弾性力をF[N]、ばねが伸びたか縮んだ長さをx[m]、ばねによって異なるばね定数をk[N/m]とすると、

　F=kx

と表せる。

◎三角比

　直角三角形の、1つの鋭角をθ、斜辺をa、θと隣り合わない辺をb、残りの辺をcとすると、

　sinθ=b/a

と表せる。

◎摩擦力

　摩擦力とは、物体が進もうとする方向に対して逆向きに働く力のことである。静止摩擦力とは、物体が止まっているときの摩擦力のことであり、物体にかかる力によって変動する。ぎりぎり動かないときの摩擦力を、最大摩擦力と言い、f₀と書く。動摩擦力とは、物体が動いているときの摩擦力のことで、速度にかかわらず一定であり、f'と書く。摩擦力は、垂直抗力に比例する。静止摩擦係数をμ、動摩擦係数をμ'、最大摩擦力をf₀[N]、動摩擦力をf'[N]、垂直抗力をN[N]とすると、

　f₀=μN

　f'=μ'N

と表せる。

　　　　記号　　　　単位

質量　　m　　　　　kg

時間　　t　　　　　秒(s)

距離　　xやd　　　　m

速度　　v　　　　　m/s

加速度　a　　　　　m/s²

力　　　FやTやN　　N

◎圧力

　ある面に力が加えられているとき、単位面積あたりに加えられている力のことを、圧力と言う。圧力の単位は、Pa（パスカル）である。1m²あたりに1Nの力がかかっているときの圧力を、1Paと言う。圧力をp[Pa]、押す力をF[N]、面の面積をS[m²]とすると、

　p=F/S

と表せる。空気の重さによる圧力を、大気圧と言う。空気の質量は、1Lあたり約1.29gである。海面における大気圧は、平均すると、約1.013×10⁵Paである。水の重さによる圧力を、水圧と言う。

◎浮力

　浮力とは、流体が物体を押し上げる力のことである。物体にかかる浮力は、その物体と同じ体積の流体にかかる重力に等しい。浮力をF[N]、水の密度をρ[kg/m³]、物体の体積をV[m³]、重力加速度をg[m/s²]とすると、

　F=ρVg

と表せる。

◎終端速度

　流体中を落下する物体は、逆向きに抵抗力を受ける。球体が落ちるとき、その抵抗力f[N]は、流体の粘度によって決まる比例定数をc[kg/ms]、球体の半径をr[m]、速度をv[m/s]とすると、

　f=crv

と表せる。物体が落下する速度は、落下するにつれてだんだん速くなるが、ある速度で加速度が0m/s²になり、それ以降は速度が一定になる。この速度を、終端速度と言う。