運動方程式と加速度

物理②

こんにちは。

『物理学』を勉強していきたいと思います。

皆様にとって『物理学』ってどんな存在ですか?学生時代に授業でやった。今も仕事で使ってる。などあると思います。

私は理学療法士として、10年以上仕事をしていますが、今さらながら『物理学』の重要性を理解したところです。

下記本を選んだ理由は、電子書籍で買えたからです。それだけ。内容がいいかは一緒に勉強しながら見定めましょう。

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 こちらも買いました。少しでもイメージしやすくなるといいなと思って購入しました。

基本的に読んだ本のレビューというよりは、一緒に読みながら勉強する記事になります。

では、いきましょう。

運動方程式

とても重要な式で、物体の全ての動きを表す式です。

ニュートンの運動方程式(理学療法士としては、ニュートンというのは、仙腸関節テストで馴染みがありますかね?)は力学において非常に重要な式で、これをちゃんと理解できれば宇宙ロケットの軌道計算にも難がないと言うほど重要な式と言われています。

方程式って?

厳密には「求めようとする数値や関数の条件が等式で表された時、その等式を方程式という」という事です。

未知数を x とした時、

y + z = x

あるいは、

ay = x

のように表した式の事ですね。y と z、あるいは a がわかれば自然と x がなんだかわかりますよね?この x を方程式の解、と呼びます。

x = ナントカとして、解、数値を求めるのが方程式という物出そうでうす。

解を大きくするには、足すよりもカケルの方がいいですね。私も今のところ足算でしか物が考えられていませんが、これから必死に掛け算を学びます。

運動方程式って?

結論から言うと、「ある質量用の物体 m があった時、加速度 a を生じさせるために必要な力は f である」式で表すと、

f = ma

になります。

a = 加速度 *加速度:速度が一定ではなく次第に速度が早くなっていくというもの

静止している物体、等加速度運動を続けている物体にかかる力はゼロ、ないし平衡が取れている状態。

では、、

力が加わっている物体の場合、どうなるでしょう? というのが運動方程式の命題です。

答えは「力に比例する加速度がつく」です。

ガリレオがピサの斜塔から、鉄の玉と木の玉を落として落下速度を測った、という逸話がありますよね。あれが加速度の実験です。

*実際はガリレオは斜面に玉を転がしてその速度を測定しました。

可動域練習筋力練習姿勢修正などを行うときに、必ず力が加わってますよね?つまり加速してます。その加速に対して、クライアントがどのように対応するか動作観察する事が重要かもしれませんね。

加速度

加速度とは速度が舞化する割合である

私たちの身の回りには色々な力がありますが、人類が平等に受けている力はなんだかわかりますか?

そう、

重力です。

林檎が木から落ちるのは重力のせいです。

運動方程式の

f = ma

で、方程式を変換して a = の形に直すと、、

a = f / m

つまり、力が強ければ強い程、加速度が増す事がわかりますよね?

加速度というのは、速度の変化です。つまり加速度が大きければ、一定時間内でそれだけ速度が増していきます。

人体で考えた場合、動こうとする物止まろうとする物その境目には剪断力が働きそうですね。または、テコを利用して、より遠くの部位で代償するかもしれませんね。

石ころを手に持って、立ったまま地面に落とす事を考えてみてください。次に、二階の窓から落としてみましょう。

どちらが地面についた時速度が速いでしょうか?

もちろん高い場所からのの方が、重力を得ている分、加速度がつきますよね?その時間が長い方が早くなるのは当然です。

因みに、「落下する物体の加速度は一定です」*地球の場合は一定で、9.8m/s= 重力加速度

終わりに

運動方程式と加速度でした。難しいですね。0

バイオメカニクスなどを考える際は必要な知識になりそうですね。

最近思うのは、物理を理解すると世界が理解できるかもしれないと思い始めました。何かを勉強して、実生活に反映するというのは、結構面白いですね。皆さんもやってみて下さい。

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