「なぜ物は動くのか？」このシンプルな疑問に答えたのが、天才ニュートンがまとめた運動の3法則です。
今回は、物理の計算で最も重要な「運動方程式 ma = F」を中心に、3法則の意味と使い方をスッキリ解説します！
第1法則
慣性の法則
外から力が加わらない限り、今の状態を維持し続ける
第2法則
運動の法則
力・質量・加速度の関係を ma = F で表す
第3法則
作用・反作用の法則
力を加えると、必ず同じ大きさの力で押し返される
1. 第1法則：慣性の法則
🟢 第1法則：慣性の法則
物体は外から力が加わらない限り、今の状態を維持し続ける。
止まっている物はずっと止まり、動いている物はずっと等速直線運動を続ける。
止まっている物はずっと止まり、動いている物はずっと等速直線運動を続ける。
物体が「今の状態をキープしたい！」という性質を慣性と呼びます。
止まっている物
→ ずっと止まっていたい
例：テーブルの上に置いたコップ
例：テーブルの上に置いたコップ
動いている物
→ ずっと同じ速さで直進したい
例：急ブレーキで前に飛び出す体
例：急ブレーキで前に飛び出す体
💡 「等速直線運動 = 力がはたらいていない」は間違い？
正確には「合力がゼロ」のとき等速直線運動になります。床の上を一定速度で滑る物体にも摩擦力や垂直抗力はかかっていますが、合力がゼロなので等速になっています。
2. 第2法則：運動の法則（ma = F）
🔵 第2法則：運動の法則
物体の加速度は、加えた力に比例し、質量に反比例する。
⭐ 物理で最も重要な公式
ma = F
m：質量 [kg] a：加速度 [m/s²] F：合力 [N]
力が大きい → 加速度大
同じ質量なら、強く押すほど速く加速する（比例）
質量が大きい → 加速度小
同じ力なら、重いほど加速しにくい（反比例）
📝 例題：糸で引き上げられる小球
質量 5.0 kg の小球を糸で上向きに 50 N の力で引っ張った。加速度はいくつか？（g = 9.8 m/s²、上向きを正とする）
1
重力を計算：mg = 5.0 × 9.8 = 49 N（下向き = 負）
2
上向きを正として合力を計算：F = 50 + (−49) = 1 N（上向き）
3
運動方程式 ma = F に代入：5.0 × a = 1 → a = 0.20 m/s²
答え：0.20 m/s²（上向き）
3. 第3法則：作用・反作用の法則
🔴 第3法則：作用・反作用の法則
物体Aが物体Bに力を加えると（作用）、物体BはAに同じ大きさで逆向きの力を加える（反作用）。
壁を手で押すと手が痛いのは、壁も同じ力で手を押し返しているからです。ロケットが噴射ガスを後ろに吹き出すことで前に進むのも、この法則の応用です。
⚠️ 「つり合い」と「作用・反作用」は別物！
つり合い：1つの物体にかかる複数の力が打ち消し合っている
作用・反作用：2つの物体の間で力が互いにはたらき合っている
「注目する物体が1つか2つか」で見分けよう。これがテストのひっかけポイント！
作用・反作用：2つの物体の間で力が互いにはたらき合っている
「注目する物体が1つか2つか」で見分けよう。これがテストのひっかけポイント！
📝 確認問題
床の上に置かれた本に対して、次のペアは「つり合い」か「作用・反作用」か？
① 本にかかる重力 と 床が本を押す垂直抗力
② 本が床を押す力 と 床が本を押す垂直抗力
① 本にかかる重力 と 床が本を押す垂直抗力
② 本が床を押す力 と 床が本を押す垂直抗力
① つり合い（どちらも「本」にかかる力）
② 作用・反作用（「本→床」と「床→本」で2つの物体の間）
② 作用・反作用（「本→床」と「床→本」で2つの物体の間）
4. 運動方程式を立てる3ステップ
物理の記述問題で満点を取るための手順です。この流れを習慣にしましょう。
1
力をすべて矢印で描く
重力・垂直抗力・張力・摩擦力など、物体にかかるすべての力を図に書き出す。描き忘れが一番のミス原因。
2
正の向きを決める
「上向きをプラス」「右向きをプラス」など、方向を1つ決める。問題に合わせて選ぼう（加速する向きをプラスにすると計算が楽）。
3
ma = （正の力）−（負の力）の式を立てる
正の向きの力をプラス、逆向きの力をマイナスとして合力 F を計算し、ma = F に代入する。
💡 この3ステップは全ての力学問題に使える！
斜面・滑車・連結物体など、どんな問題でもこの手順は変わりません。図を描く習慣を身につけることが、物理を得意にする最大のコツです。
まとめ：ニュートンの3法則
- 01第1法則（慣性）：力がなければ今の状態を維持。等速直線運動か静止を続ける。
- 02第2法則（運動）：ma = F。力・質量・加速度の関係を表す最重要公式。
- 03第3法則（作用・反作用）：力を加えると同じ大きさで押し返される。
- 04運動方程式を立てる手順：①力を描く → ②正の向きを決める → ③ma = F の式を立てる。
- 05「つり合い」と「作用・反作用」は別物。注目する物体の数で判断する。
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