等速直線運動で、物体に力が働いていない時に等速直線運動するのはなんとなく分かります。 「力が働いてい

等速直線運動で、物体に力が働いていない時に等速直線運動するのはなんとなく分かります。
「力が働いていても釣り合っている時は等速直線運動をする」というのはどういうことなのでしょうか。
釣り合っている時は静止し続けると思うのですが、静止も等速直線運動なのですか？
どなたかわかりやすく教えて頂けると助かります。

No.3 ベストアンサー 回答者： neKo_deux 回答日時： 2023/11/15 19:28

> 等速直線運動で、物体に力が働いていない時に等速直線運動するのはなんとなく分かります。

例えば、平らで滑らかなテーブルで、物体を静かに滑らせるとかはOK？

　●ｍ　→
――――――――


> 「力が働いていても釣り合っている時は等速直線運動をする」というのはどういうことなのでしょうか。

実は、上には重力と机からの抗力がはたらいて、釣り合ってました。

　↑
　●ｍ　→
――――――――
　↓

って話とか。


あるいは、実は物体の中にはおっさんが入ってて、一生懸命天井を押す力と、床に踏ん張ってる力が釣り合ってた。
とか。

No.4 回答者： e12mv2 回答日時： 2023/11/15 19:54

時速ｖで等速直線運動している物体がある。

慣性の法則によりこの物体はこのあとも速度ｖで等速直線運動を続けようとする。

力Ｆ１がこの物体に加わる。
すると運動方程式ａ＝Ｆ/ｍによりこの物体には加速度ａ１が与えられ速度を変える。
もし力Ｆ１の向きがｖの向きと真逆なら、この力は物体を減速させる力として働く。
もし力Ｆ１の向きがｖの向きと同じなら、この力は物体を加速させる力として働く。
もし力Ｆ１の向きがｖの向きから横にずれていれば、この力は物体の運動の方向を変える力として働く。

さらにこの物体に力Ｆ２が加わる。
Ｆ１はｖの向きと同じ、Ｆ２はｖの向きと真逆とする。この場合
「Ｆ１は物体を加速させようとしＦ２は物体を減速させようとする」ことになる。
もしＦ１の大きさとＦ２の大きさが同じなら、加速させようとする力と減速させようとする力は全く同じとなり物体は加速も原則もしない。
つまり今までと同じ速度ｖで等速直線運動を続ける。
Ｆ１とＦ２は相殺されたのである。

他のケースまで述べると冗長になるので自分で思考実験してほしい。

それと、静止も等速直線運動の一種と見なせないことはない。
「速度ゼロで等速直線運動している」状態である。
そう言えるのは、この世に「絶対速度」はないからである。
どんな速度だろうと何かの基準をもとに測っている。
地上の物体なら地球、太陽系の運動なら太陽、である。
何を基準にするかによって速度は変わる。
そして基準そのものも別の基準から見れば速度をもって移動している。
地上の物体にとっては不動の地球が、太陽系から見れば太陽の周りを回っているように。
この世には相対速度しかないのである。

No.2 回答者： angkor_h 回答日時： 2023/11/15 16:24

> 物体に力が働いていない時に等速直線運動する

これは、いわゆる慣性運動と言います。

> 力が働いていても釣り合っている時は等速直線運動をする
これは、力と運動を阻止する力が打ち消しあっている状況です。

> 釣り合っている時は静止し続けると思うのですが、
慣性運動をしている物体に、それを妨げる方向の力が加われば、
その運動速度が減じていきます。
静止し続けるには、静止したのちに力をなくさないといけません。

静止と言う定義は、両者が同じ慣性系にいる、と言うだけです。
地表自体が地球の自転により高速移動しているので、
静止と言うのは、二つの物体の相対関係でしかありません。

No.1 回答者： ssawatake 回答日時： 2023/11/15 16:14

力が働いていても釣り合っている時なんだから、物体をどの方向への動かさないわけ。

力の合成で考えると、全部打ち消し合ってる状態だから、力が働いていない状態と同じです。