高校物理での「物体」とｍgとgの関係性について。

質問

高校物理にて、問題中に「物体」とあれば鉛直下向きに働く力はｍｇとなり、問題中に「物体」と一切書いて無ければ鉛直下向きに働く力はｇとなるルール（≒暗黙の了解）がありますか？

回答No.2

shintaro-2 · ベストアンサー

＞「物体」と一切書いて無ければ鉛直下向きに働く力はｇとなるルール（≒暗黙の了解）がありますか？

ありません

F=maであって、
F≠ａなので、力がｇということは絶対にありません。

お礼

ありがとうございます(^^♪
単位から分かるという事ですね～

回答No.3

ikm2015

既に、他の方が答えていらっしゃいますが、少々補足させていただきます。

力の単位[N]は、運動方程式によって定義されるものであって、MKS単位系(メートル、キログラム、秒で、色々な物理量の単位を決める体系)において、[mkg/s^2]と決められます。
(このように、ある法則に基づいて決められる単位を組立単位と呼ぶことがあります。)

従って、質量が定義されていないにも関わらず、力が定義できるというのは、運動方程式の観点から見て不可能です。(正確には、質量が0だと力も0になります。)

ただし、見かけ上mが消えることはあり得ます。それは、初めから単位質量(物理では、考える単位(ユニット)で1にするものを、単位○○と呼びます。)で考えるというときです。このとき、m=1kgとなります。これを考える意味は、外からの相互作用にどの程度、影響されやすいかを見やすくなります。(1に対する比となりますので。)
電磁気学において、試験電荷として1Cと置くのも同様の理由です。

この例外であっても、きちんと質量は定義されていますから、[N]の単位に狂いはありません。つまり、gとなってしまうのは、m=1[kg]としたばっかりに見た目から消えてしまうからです。

これでよろしいでしょうか？

お礼

ありがとうございます(^^♪
そうなんですね～

回答No.1

kamobedanjoh

地球の引力（重力加速度）は9.8メートル毎秒という暗黙の了解は存在します。
元々「重力」とは、何程かの質量を保有する物体が持つ他の物体を引きつける力のことで、その大きさは、物体の質量に比例します。空間に二つの物体が存在すれば、その間にそれぞれの質量に応じた引力が作用すること、その大きさは物体間の距離の自乗に反比例することは、ニュートンが発見した引力の法則です。
地上付近で問題にする場合には、空間に存在する物体には、地球とその物体が引き合う力が作用し、地球の質量に比べて物体の質量は無視出来るほど小さいため、地球の重力gのみが作用すると見なされます。
月の質量は地球の6分の1程度で、月面付近に働く月の引力も、地球の場合の6分の1程度と見なされています。
月の引力は地上に於いても無視出来るものでは有りません。その証拠が潮汐の現象です。
月が地球に向かって落下して来ないのは、公転による遠心力が働いて居るためです。
どのような物体が如何程の距離に存在するかの提示がなければ、両者間の重力作用を論じることは出来ません。
『問題中に「物体」とあれば鉛直下向きに働く力はｍｇと』とある場合は、その物体が地球の極く近くに存在し、且つ、質量が地球より遙かに小さいと断定し得る場合のみです。

お礼

>『問題中に「物体」とあれば鉛直下向きに働く力はｍｇと』とある場合は、その物体が地球の極く近くに存在し、且つ、質量が地球より遙かに小さいと断定し得る場合のみです。
まさかのそんなルールは無いという事なんですね(・・)
内容が興味深いのばかりですね~