物理でいう力とは？力の三要素と力の種類

私たちは日常生活で力という言葉はいろいろな使い方をしますが、
物理でいう力には定義があり、２つの条件の内どちらかを満たすものをいいます。
また、力の効果を決める３つを力の三要素といいます。
力の種類もいくつか名前がありますので力の単位とともに確認しておきましょう。

力とは

物理で力とは

　・物体を変形させるはたらき

　・物体の運動の状態を変えるはたらき

をするものを力といいます。

運動の状態が変わるというのは、物体の速さが変わるときや、方向が変わるときをいいます。

※
普段の日常生活では、集中力や体力などという言葉も使いますが、物理でいう力とは別物です。

力の三要素

力が物体に働くときは面ではなく点で、方向は直線で考えます。
（面で働く力もありますが表し方は点として表します。）
物体に力が加わるとき、力がはたらくともいいますが、力が働く点を作用点といいます。

力は速度や加速度と同じように大きさと方向があります。
ベクトルと同じことですが、
ベクトルの始点、つまり力のはたらく点を「作用点」
ベクトルの方向、つまり力の働く方向を「力の向き」といい直線「作用線」で表します。
（方向は矢印で表します。）

これらの３つで力の効果を表し、
　・力の大きさ
　・力の方向
　・作用点
を、力の三要素といいます。

力の単位

力にはいろいろな種類があります。
計算式もいろいろありますが、単位は\(\color{red}{\mathrm{N}}\)（ニュートン）を用います。

力の種類と名前

それぞれの力については詳しく別のところで説明しますが、
力の名前だけでも確認しておきましょう。

重力

良く耳にする力の１つです。
地球が物体におよぼす力が「重力」です。

重力よりは「重さ」という言葉を良く使いますが同じです。

ただし、質量と重さは違います。
実は重力は場所によって変わりますので重力は同じ物体でも場所によって変わります。
しかし、質量はどこでも同じです。

重力（重さ）の単位は　\(\mathrm{N}\)　で、質量の単位は　\(\mathrm{kg}\)　です。

１ｇや１ｋｇの質量を表すものはたくさんあります。
１mLの水などといっても温度で体積は変わりますので変化します。
物理の厳密であり、あいまいなところではありますが、現在の国際的に決められた1kgは「キログラム原器」が表す質量をいいます。
基準となる物体があるということです。

ちなみに　\(\mathrm{\color{red}{k}g}\)　の　\(\color{red}{\mathrm{k}}\)　は1000を意味していますので、
その1000分の1が１gです。
このときの \(\mathrm{k}\) は小文字ですので、１\(\mathrm{\color{red}{K}g}\)とはしないように気をつけておきましょう。

当サイトでも気をつけていますが、入力ミスでKｇなどとあればkgだと広い心で見ておいてください。　