質問: 中学3年です。 『物体の運動を考える時、変形や回転を考えずに、全体としての並進運動(移動)だけに注目するときは物体の諸性質を考えずに、質量のみを考慮した1つの点で物体を代表して考える。』
回答: ニュートンについては高校物理で学ぶので、詳細は来年以降の高校の先生にお任せするとして 目的はニュートンの運動法則を確かめること として考えます 今回の運動法則は大ざっぱに 物体が力を受け取ると、それに応じて物体が並進運動する ということを確かめようとしています 1については 受け取った力の使い道が他にあると 力と並進運動の関係を正確に観測できなくなるので考えない、ということです 2と3を具体例として確認していきます 2について 発電機のように 受け取った力を運動ではなく電気エネルギーに変換するものもありますし 粘土のように 受け取った力を主に変形に使い、あまり運動しないものもあります ガラスなら 力の受け取り方次第でその場で砕けるかもしれません これを等式で表すと 受け取った力=並進運動+物体の性質に応じた何らかの変化 となります 並進運動が0の場合もあるかもしれません 観測したいのは 受け取った力=並進運動 の関係だけなので 受け取った力を使う方法が運動以外にも存在する物質の性質を考慮すると 目的である「力と並進運動の関係」を正確に観測できなくなります 3について 物体に形や大きさが存在すると 力を受け取る場所や角度によっては、その場で回転するだけであったり 回転しながら並進運動することになります そして回転も受け取った力を使っているため これを等式で表すと 受け取った力=並進運動+回転 となります 観測したいのは2と同じく 受け取った力=並進運動 の関係だけなので 回転する可能性を与えてしまう形や大きさというものを考慮すると やはり目的である「力と並進運動の関係」を正確に観測できなくなります このため、ニュートンの運動法則を正確に観測するためには 性質や形、大きさを無視できる理想的な状態の物質が必要となるため質問文の『』(中身省略)のように考えます (ただし、当然ですが、このような理想的な物体は現実には存在しません) >物体を質量を伴った数学的な点の集まり、つまり、物体の質量だけで考えるという事でしょうか? 私の解釈にズレがなければ、あなたの考え方で合っているはずです (参考までに、この質量の点を質点と呼びます) 何か不明な点がありましたら、補足にて追加質問をしてください