ニュートンの第2法則　F=ma　は何故成り立つ？

Question

noname#2762 · Accepted Answer

その答えは今は多分ないと思います。ニュートン物理学（古典力学）の基本中の基本公式です。F=maでだいたい大きな現象を説明できるという考え方を、物理の世界では取るべきではないでしょうか（それだけでものすごく貢献してますよね）。でもそれだけでは、物理学の発展にはつながりませんよね。何故、物体と物体は引き合うのか、何故　光速は普遍なのか、きりがありません。でも、人間はそんな疑問を一歩一歩解いていった。ニュートン力学の及ばない、ミクロ（原子）の世界の物理も解き明かし、ついには、原子爆弾、水素爆弾、原子力発電もやってしまいました。探求心が旺盛、頑張ってください。

pei-pei · Answer

第2法則についての私の認識は、
「加速度は、力に比例し、重力質量に反比例する。質量は、受ける重力の大きさをあらわすと同時に、加速しにくさも表すことを発見した。」
というものです。そして、何故なのかを考えることが無意味だとは思いません。
発見された法則が何故成立するかを考えることで、物理学は進歩してきたのでは
ないでしょうか？

第1法則についての私の認識は、
法則ではなく、第2・第3法則が成立する為の前提であると思います。つまり、
「慣性系で考ますよ」と前置きしているだけではないでしょうか？

質問の回答にはなっていないかもしれませんが、悪しからず。

stomachman · Answer

ニュートン力学の範囲内で言うならば、
F=ma
は法則と呼ぶよりも、むしろ慣性質量mの定義にほかなりません。
m = F/a 
同じ力Fを掛けたのに加速度aがモノによって違う。その違いが慣性質量mって訳です。

brogie · Answer

この法則が何故成り立つかは分かりません。
ただ、マクロの世界では、これから導かれるいろいろな現象が正しいことは疑いありません。

ここら辺のいきさつを考えてみましょう！！

物理学の法則は導くことは出来ないではないでしょうか？もし、その法則が導かれたら、その法則は法則ではなくなります。いろいろな現象や実験から法則が導かれてきます。この導かれた法則(例えば、F=ma）を用いて、放物体や斜面の問題を解いていきます。

ミクロの世界や光の速さに近い物体の世界では、ニュートン力学は破綻しました。ミクロの世界では、量子力学が生まれ、光の速さに近い世界では、アインシュタインの相対性理論が生まれました。

量子力学のシュレディンがー波動方程式がなぜ成り立つか？これは導くことはできませんが、水素原子に適用して、大成功を収めました。これでこの方程式が正しいと認められました。このように、その法則から導かれた結果が正しいければ、その法則は正しいと判断されます。

しかし、あなたのように探究心旺盛の青少年は、ここら辺のこと、もっと考察されて納得がいくまで探求して下さい。　

F=maは、力Fを定義しているようですが？　ｍは天秤で計れ、aは長さと時間がわかれば測定できます。これにより，力Fが導かれます。如何でしょうか？あなたの探究心で考えて見て下さい。ついでに、もう１つ、F=0のときは、ma＝０で、a＝０ですから、速度V=一定となり、運動第1法則が導かれました。では、なぜ、運動第1法則はあるでしょうか？存在意義はあるでしょうか？

長くなりすぎました、ここらで失礼します。

noname#136764 · Answer

物には慣性があるから。

外力を加えられたときの動きやすさ（慣性の大きさ）をあらわす係数が、慣性質量ｍだから。

慣性質量と重力質量が等しいのはなぜかというと・・・・一般相対論の話になるんでしたか、ちょっとそこまでは。(^^;;

ニュートンの第2法則 F=ma は何故成り立つ？

その答えは今は多分ないと思います。

第2法則についての私の認識は、

ニュートン力学の範囲内で言うならば、

この法則が何故成り立つかは分かりません。

物には慣性があるから。

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