力とは何か・ニュートンの法則について：シラノ

力が欲しいか？

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こんにちは、シラノです。

学校で理科、特に物理の勉強をしていると「力」という概念が出てきます。

力というものは具体的に知っていたつもりなのに、いざ概念を学ぼうとすると、実は非常に曖昧でよく分からない。

物理という厳密性を背負う学問でこんな曖昧なものが出てくる事に驚かされ、どうしたものかと悩む事になります。

この力という概念、現代の物理学の枠組みでは、実際のところはわざわざ考えずとも良いものです。

そして、高校の教科書でさえ、この「力」を明確に定義することを避けているほど、非常に厄介な概念でもあります。

ですが、今回はあえてこの「力」という概念について、有名な「ニュートンの法則」を交えて考える事にしましょう。

◆◇◆「力という概念」の曖昧さ◆◇◆

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さて、今回の記事を書くにあたって高校の教科書を見返してみました。

すると

「力とはものを動かしたり、変形したりする要因となるものである」

といった内容でした。もう少し平易な書かれ方をしていましたが、いずれにしてもかなり曖昧な説明ですね。

ちなみに有名なニュートンの第三法則でさえ、

第一法則：物体は力を受けない限りは静止、または同じ速さで動き続ける。

第二法則：物体の加速度は物体にかかる力に比例し、質量に反比例する。

第三法則：物体同士が力を及ぼしあう時、その力は同じ大きさで逆向きである。

というのみで、力が何かというのには触れていません。

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[まるりた（ID：126832260）]

かこつです！！とてもわかり易い…なんとなく考えてた力ってこんな奥深いものなんだなあ、と今まで疎遠にしてた物理に興味が湧いてきました。わかりにくい所、強いて言えば最後の第３法則の後半ですかね…最初のたとえは理解できるのですが、うーん、イマイチピンとこない…。といっても、先述の通り私はめちゃめちゃ物理初心者なので！！次の記事も楽しみにしております🙇

[笛吹 侍朗左衛門（ID：131090449）]

お疲れ様です。物理苦手マンですがなんとなくわからようなんからないような、といった感じですが最後まで読むことができました（いつもは途中でギブアップも多いので）
第三法則の「二つの物体が何かしらの方法によって、お互いに力を及ぼしあっているとしましょう。」
及ぼし合っている、というのは何かしらの力がくわわっているけど、2つの丸はその場に留まり続けている。という状況であってますでしょうか。2つの丸は点線で繋がれている状態なのでしょうか。
数式がない分頭に入りやすいです。次回も楽しみにしております。

[ババルウ（ID：33783361）]

かこつです。
物理初心者でも、分かりやすい内容で素晴らしいと思います。
ただ、第二法則までの例えが自分の中で理解が出来たのですが、第三法則の例えがいまいちピンときませんでした。
よろしければ、何か他の例えがあったりしないでしょうか？
長くなりましたが、これからも応援をさせていただきます。

[kou（ID：11884857）]

かこつです！
第二法則の落体の法則の例えがめちゃくちゃ分かりやすくてしっくりきました！
第三法則の図2は、かかってる力がお互いの重力だけなら矢印が逆向きなのではと素人的に感じたので、そこが謎になってます。
シラノ先生の物理基礎、次回もあるなら楽しみにしてます！

[ふふる（ID：1694488）]

下記文章がピンときませんでした。

何もない空間という前提から、お互いに力を及ぼす事もできないのでは？ と思うかもしれませんが、この思考実験ではそれぞれの物体同士は力を及ぼし合う事ができるので、矛盾はしません。


「何もない空間だから力は一切はたらかないのではないか」という直感に対して、
そういう思考実験なので力がはたらくという説明だと狐につままれた感じがしました。

[ゲスト（ID：80900327）]

第三法則について理解が及ばず、何かに置き換えて考えられないかと考えた結果、シーソーのようなものだと考えてみるのが良いのかな？というところに行き着きました。
一方の端に力を加えると同時にもう一方は逆に動くので、個人的には第三法則と同じ動きをするのではないかと思ったのですが、もし間違った認識であればすみません。

[modern（ID：5280596）]

かこつです！
お相撲さんと美少女が同じ速さで落下する現象の意味がよく解りました！ありがとうございます🙏。
第三法則ですが、ちょっと難しかったです。図1のように力が同じ方向に働いている状態では、2つの物体は互いに力を及ぼし合っているとはいえない、なのでそんな空間はあり得ないという意味でしょうか…。どうかシラノ先生のお力(知識)をお分けください！