力の単位のニュートン(N)とはどんな単位?
こんにちは!この記事を書いているKenだよ。目頭、あついね。
ここまで力の種類とか力のはたらきとかをみてきたんだけど、もっと重要な
力の単位
について今日は勉強していこう。
重さの単位はg(グラム)、距離の単位はm(メートル)っていう感じでそれぞれに大きさを把握するための単位があると思うんだよね。
力の単位は、
ニュートン(N)
というものを用いるよ。
今日はこの力の単位の正体を一緒に暴いていこう。
ニュートン(N)とは100gの物体の重力に等しい?
教科書のニュートン(N)の説明を見てみると、
100gの物体にはたらく重力の大きさにほぼ等しい
って書いてあるね。
たとえば、300gの消しゴムがあったら3Nの重力が働いていることになるし、
10,000g ( =10kg) の机があったら、この机に働く重力は100Nってわけだね。
物体に働く重力のニュートンを求めたい場合は、質量を100で割ると計算できるってわけだ。
なぜ100gの物体に働く重力が1ニュートン(N)なの?
がしかし、だね。
なぜ、100gの物体に働く重力が1ニュートン(N)になるんだろうね??
教科書にはくわしく書いてないし、はぐらかされてる感がする。
そこで今日はこれがなぜなのかを少しばかり暴いていこう。
ニュートンの定義
まず、正確にニュートンとはどういう単位なのか?
を見ていこう。
Wikipediaによると、
1キログラムの物質に1m/s² の加速度を生じさせる力
とあるね。
つまり、質量1kgの物体に力を加えると、
1秒間に毎秒1mの速さずつ加速するような力
ってことさ。
ちなみに、この力・質量・加速度の関係をニュートンの第一法則と呼ぶよ。
重力加速度は約毎秒10m/s²
ここで、物体に働く重力が、物体にどれくらいの力を及ぼしているのかを見てみよう。
重力は、地球上にあるものたちに、1秒間に、
9.80665 m / s
の速さずつ加速させるような力をおよぼしてるよ。
これは約、
10 m / s2
だ。
つまり、地球の中心に向かって1秒間あたり、毎秒10mの速さずつ速くなるってことさ。
質量が100g(0.1kg)の時、力は?
ここで力の単位ニュートンの定義に戻ろう。
ニュートンは、
1kgの物体に1m/s²の加速度を与える力
だったよね。
重力の場合、地球上にあるものは約10m/s²の加速度を生じさせているから、
1kgの物体の重力は10Nになるね。
だから、質量を10分の1の0.1kg(=100g)にしてやれば、力もその10分の1の「1N」になるのさ。
したがって、
1ニュートンは「100gの物体に働く重力と等しい」ということができるんだ。
まとめ:1ニュートンは1kgの物体を1秒間に毎秒1mの速さずつ速くする力のこと
以上が力の単位ニュートンだね。
色々グダグダ言ってきたけど、中学理科では、
100gの物体に働く重力の大きさが1ニュートン
と覚えておけば大抵の問題を計算できるはずだ。
物体の質量[g]を100で割れば力の大きさ[N]が計算できるってわけね。
基本を押さえて、かつ、なぜそう言えるのかまで押さえておけば完璧だね。
力の単位をマスターしたら次は力の表し方を勉強してみよう。
そんじゃねー
Ken
Qikeruの編集・執筆をしています。
「教科書、もうちょっとおもしろくならないかな?」
そんな想いでサイトを始めました。
木の葉は、勉強のやり方教えてほしいです。 特に、全教科です。 今、英語のテストの点数は、60点以下です。 助けてください。 勉強のやり方教えてください。
>木の葉は、勉強のやり方教えてほしいです
全ての教科における共通する勉強方法としては、
インプットとアウトプットをしっかりすること。
基礎知識を抑えただけでなく、そのあとにしっかり問題を解いて知識を頭の中から引っ張り出す訓練が必要だね。
英語に関していえば、
新出単語を覚える、文法の基礎を理解、文法の問題を解く(ワークなど)、教科書の英文の暗記(音読をしまくってもいいかも)
かな!
ニュートン(N)が大きいほどものは早く落ちるってことですか?
よくわかりません。
>ニュートン(N)が大きいほどものは早く落ちるってことですか?
よくわかりません。
重さが重いものほどニュートンが大きいかな。
ちなみに、地球上で落下する物体の加速度(重力加速度)は毎秒10mだから空気抵抗を受けない限り全部同じスピードで落ちていくよ
メートル毎秒とは?
1秒あたりに進む距離(単位はメートル)のことだね
机の上に箱があり、糸で箱を横から引っ張る時、この箱の質量が1kgであるとし、1Nを0.2cmで表す時、摩擦力を表す(箱から外側に向かって書く)矢印の長さは何cmですか?また、その引く力は約何Nですか?たくさんすいません。
もうちょっとヒントある?笑
分かりずらくてすいません。笑
糸は、箱の横(側面)に付けます。矢印は、その箱を糸で引っ張る時の強さを表すもの(矢印の長さ○○cmでその引っ張る力の大きさ(強さ)を表す) ということです。他に何か言ったほうがいい事はありますか?何度もすみません。
なるほどね!
物体が止まっている状態にかかる摩擦力は静止摩擦力っていうんだけど、
これは垂直抗力×静止摩擦係数っていう公式で求められる。
垂直抗力は箱の重力でいいんだけど、静止摩擦係数の情報が問題にあるかなと思ったのよ!
なるほど、分かりました!詳しくありがとうございました。
分かりやすくて娘の勉強の参考になりました!
単位面積あたりに垂直にはたらく力の大きさをなんと言いますか
それは圧力ってやつだね
「ニュートン」は「メートル毎秒毎秒」と同じ意味ですか?
「ニュートン」は力の単位で、「メートル毎秒毎秒」は加速度の単位だな!
力の作図の仕方がわからないので教えてください。
力の関係のグラフが分からないので教えて下さい。
こんにちは
1kgのものに掛かる力は10Nと分かるのですが、
これを100mの高さから落としたときの、下に掛かる力は
10Nのままですか?
距離により違うのではと思いますが、どのくらいのNになりますか?どうやって計算するのでしょうか?
宜しくお願いします
分数でニュートンって表しちゃいけないんですか?