今回は 接触する2物体 における 運動方程式 について解説しましょう。

まず、2物体の力の関係に作用・反作用があることを覚えていますか。A、Bの2物体があるとき、AがBを押す力を 作用 とすると、BがAを押し返す力を 反作用 といいましたね。この作用と反作用の力は 大きさが同じ で 方向が逆 でした。さらに、この作用・反作用は静止していても、運動していても成り立つんでしたね。

今回、接触する2物体の運動方程式を考える際に、カギとなるのがこの作用・反作用です。

2つの物体AとBが接している図を用いて考えていきましょう。

ここで物体Aに右向きの力Fを加えると、物体AとBは一緒に右へ動いていきます。このように物体がくっついている場合は 作用・反作用 を意識します。まず作用・反作用を考えるために、少し物体を離して図を描いてみましょう。物体AとBの力について、別々に考えた図が下のようになります。

AがBを押す力をfとすると、BがAを押し返す力もfになりますね。これがまさに作用・反作用の考えです。

物体にはたらく力がわかれば、運動方程式を立てることができますね。次の練習では、この考え方を利用して解く問題にチャレンジしましょう。