第4章力とニュートンの運動の法則Forces and Newton’s Laws of Motion原書 p.121–150

• Dynamics is the study of how forces affect the motion of objects and systems.• Force is a push or pull that can be defined in terms of various standards. It is a vector and so has both magnitude and direction.• External forces are any forces outside of a body that act on the body. A free-body diagram is a drawing of all external forces acting on a body.

・動力学は、力が物体や系の運動にどう影響するかを扱う学問である。・力とは、さまざまな標準によって定義できる押しまたは引きである。ベクトルなので大きさと向きの両方を持つ。・外力とは、物体の外から物体にはたらくあらゆる力である。自由物体図とは、物体にはたらくすべての外力を描いた図である。

• Newton’s first law states that a body at rest remains at rest or, if moving, remains in motion in a straight line at a constant speed, unless acted on by a net external force. This law is also known

・ニュートンの第一法則は、静止した物体は静止し続け、動いているならば、外力の合力を受けない限り一直線上を一定の速さで動き続ける、と述べる。この法則は

as the law of inertia.• Inertia is the tendency of an object at rest to remain at rest or, if moving, to remain in motion at constant velocity. Inertia is related to an object’s mass.• Friction is a force that opposes motion and causes an object or system to slow down.• Mass is the quantity of matter in a substance.

慣性の法則とも呼ばれる。・慣性とは、静止した物体が静止し続けようとし、動いているならば一定の速度で動き続けようとする性質である。慣性は物体の質量と結びついている。・摩擦は運動を妨げ、物体や系を遅くさせる力である。・質量は物質に含まれる物の量である。

• Acceleration is a change in velocity, meaning a change in speed, direction, or both.• An external force acts on a system from outside the system, as opposed to internal forces, which act between components within the system.• Newton’s second law of motion states that the

・加速度は速度の変化であり、速さか向き、あるいはその両方の変化を意味する。・外力は系の外から系にはたらく。これに対して内力は、系の中の構成要素どうしの間にはたらく。・ニュートンの運動の第二法則は、

acceleration of a system is directly proportional to and in the same direction as the net external force acting on the system, and inversely proportional to the system’s mass.• In equation form, Newton’s second law of motion is $F_{\text{net}}=ma$ or $\text{Σ}\text{F}=m\text{a}\text{.}$ This is sometimes written as $a=\frac{F_{\text{net}}}{m}$ or $a=\frac{\text{Σ}F}{m}$ .

系の加速度が、系にはたらく外力の合力に比例して同じ向きを持ち、系の質量に反比例する、と述べる。・式で書けば、ニュートンの運動の第二法則は$F_{\text{net}}=ma$すなわち$\text{Σ}\text{F}=m\text{a}$である。これは$a=\frac{F_{\text{net}}}{m}$あるいは$a=\frac{\text{Σ}F}{m}$と書かれることもある。

• The weight of an object of mass m is the force of gravity that acts on it. From Newton’s second law, weight is given by $\text{W}=m\text{g}\text{.}$• If the only force acting on an object is its weight, then the object is in freefall.

・質量mの物体の重さとは、それにはたらく重力である。ニュートンの第二法則から、重さは$\text{W}=m\text{g}$で与えられる。・物体にはたらく力がその重さだけであるとき、その物体は自由落下している。

• Newton’s third law of motion states that when one body exerts a force on a second body, the first body experiences a force that is equal in

・ニュートンの運動の第三法則は、ある物体が第二の物体に力を及ぼすとき、第一の物体は、自分が及ぼした力と