力の測定方法

力とは、物体の運動速度や方向を変化させる影響を表す物理学用語です。力は、引っ張ったり押したりする形で物体に一定の加速を与えることができます。力、質量、加速度の関係は、ニュートンの運動学の第二法則で表現されました。この法則は、物体に加わる力の大きさは、その物体の質量と加速度の積に等しいと述べています。力を測定する方法を知りたいですか? 方法は次のとおりです。

方法1方法1/2:

力の測定

{"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/c\/cf\/Measure-Force-Step-1-Version-2.jpg\/v4-460px-Measure-Force-Step-1-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/c\/cf\/Measure-Force-Step-1-Version-2.jpg\/v4-728px-Measure-Force-Step-1-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1力、質量、加速度の関係を理解します。物体にかかる力は、その物体の質量と加速度の積です。それは次の式で表すことができます：力 = 質量 x 加速度。他に留意すべき点は次のとおりです。
- 質量の標準単位はキログラム (kg) です。
- 加速度の標準単位は m/s ²です。
- 力の標準単位はニュートン (N) で、これは後に導き出された新しい標準量です: 1N = 1 kg x 1m/s ² 。
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- 質量を調べるには、三脚天秤または皿天秤に載せて、質量をグラムまたはキログラム単位で測定します。
- 帝国単位系では、力はポンドで表すことができます。ポンドは力を表すのに使われるため、「ポンド質量」という単位も登場しました。ただし、質量をポンドの帝国単位で表す場合は、メートル法の単位に変換するのが最適です。物体の重さがポンド単位で分かっている場合は、その重さに 0.45 を掛けると、質量がキログラム単位で得られます。
{"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/9\/99\/Measure-Force-Step-3-Version-2.jpg\/v4-460px-Measure-Force-Step-3-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/9\/99\/Measure-Force-Step-3-Version-2.jpg\/v4-728px-Measure-Force-Step-3-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3物体の加速度を測定します。物理学では、加速度とは速度の変化、つまり時間に対する特定の方向の速度の変化率です。速度はスピードメーターで測定でき、加速度は加速度計で測定できます。例えば、前述の1000kgトラックの加速度は3m/s ²です。
- メートル法では、速度はセンチメートル/秒またはメートル/秒で表され、加速度はセンチメートル/平方秒またはメートル/平方秒で表されます。
- 速度をヤードポンド法で表す方法の 1 つは、フィート/秒です。加速度は、フィート/秒の 2 乗で表すこともできます。
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- 力 = 質量 x 加速度
- 力 = 1000 kg x 3 m/ ^s2
- 力 = 3000N
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方法2方法2/2:

高度な概念

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- 力 = 質量 x 加速度
- 3N = 質量 x 3m/ ^s2
- 質量 = 3N/3m/ ^s2
- 質量 = 1 kg
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- 力 = 質量 x 加速度
- 10N = 2 kg x 加速度
- 加速度 = 10N/2kg
- 加速度 = 5m/ ^s2
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- たとえば、アスリートが 10 秒間で 6 m/s の速度に達した場合、加速度はいくらになるでしょうか?
- 最終速度は6m/s、初期速度は0m/s、時間は10秒です。
- 加速度 = (6 m/s - 0 m/s)/10s = 6/10s = .6m/ ^s2
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ヒント

注意、質量、加速度の関係は、質量が小さく加速度が大きい物体が、質量が大きく加速度が小さい物体が受ける力に匹敵する力を受ける可能性があることを意味します。
したがって、質量が 640 ポンドで、毎秒 5 フィートの速度で加速している物体には、640 倍の 5 を 32 で割った値、つまり 100 ポンドの力が作用します。
力の形態に応じて、力の名前が異なる場合があります。物体の速度を上げる力は推力と呼ばれ、物体の速度を遅くする力は抗力と呼ばれ、物体を軸の周りで回転させる力はトルクと呼ばれます。
質量はスラグで表現することもできます。 1 s は 32.174 ポンドの質量に相当します。 1 ポンドの力により、1 秒の質量は 1 フィート/秒の二乗で加速します。平方メートル単位の質量にフィート毎秒の二乗単位の加速度を掛ける場合、変換は必要ありません。
20g の物体が 5cm/s2 で加速する場合、その物体が受ける力は 5*20=100g × cm/s2 (つまり単位は「ダイン」) になります。
英語単位で計算するには、結果を変換定数で割ります。たとえば、上記のポンドは質量または力です。力の場合は、「ポンド力」と呼ばれます。ここでの変換定数は、32.174 ポンドフィート/ポンド力秒の 2 乗です。32.174 は、地球の重力加速度による比例係数です (32 に簡略化できます) (ここでの単位はフィート/平方秒です)。
150kg の物体が毎秒 10 メートルの加速度で移動すると、150*10 ニュートン、つまり毎秒 1500 キログラムセンチメートルの力が作用します (1 キログラムメートル毎秒の平方が 1 ニュートンです)。
重量とは、重力の加速による質量の軽さまたは重さです。地球表面での重力加速度は、9.8 メートル毎秒の二乗 (9.80665)、または 32 フィート毎秒の二乗 (32.174) です。したがって、メートル法では、100 キログラムの物体の重さは約 980 ニュートン、100 グラムの物体の重さは約 980 ダインになります。ヤードポンド法では、同様の単位を使用して重量を表すこともできます。たとえば、質量が 100 ポンドの物体の重量は 100 lbf になります。バネ秤は物体にかかる重力を測定するため、実際に測定されるのは質量ではなく重量です。 (一般的な用法では、考慮される領域が地球の表面のみである限り、区別はありません。)

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