どうして重力の大きさはｍｇで表せれるのでしょうか

質問

物理の授業で運動方程式を習いました。
そこで質問なのですが、どうして重力の大きさはmgで表せれるのでしょうか。
ma=F という式は理解できるしどんな物体にも重力が加わってることからmgであらわせれるということはわかります。
ですが運動方程式ma=Fにのっとって考えると、たとえば机の上においてある物体などは静止してるので加速度a=0となってF=0となるのではないでしょうか？
正直こういった点がまだうまくつかめていなくて困っています。
稚拙な質問で心苦しいのですがどなたか教えていただけないでしょうか？お願いします。

回答No.6

mxf27288

重力とは、地球上にある物体が地球から引かれる力です。
運動方程式で表すと

W=mg　(1)

ここでWは重力、mは物体の質量、gは重力加速度で、Wとgは同じ方向です。

一方、質量ｍの物体にFの力が働いたときに生じる加速度をaとすると

F=ma＋mg (2)（略式）

ここで(1)と（2）の違いは物質に作用する力の方向が同じ場合もあるし違う場合もあるということです。

(1)は当然、力の作用方向は重力方向のみですが、（２）は物質に作用する力と重力の合力の方向に働きます。

従いまして、机の上においてある物体が静止している場合は、（２）式でmaとmgが同じ方向（つまり、机の面に対して垂直な方向に　物体から机の面に力が加わると、逆の向きに同じ大きさの力が机から物体へ加わりバランスします。（作用、反作用の法則）単に力の向きが反対なので見掛け上F=0になっているわけです。この場合数式では

F＝mg

です。

またmaとmgの方向が異なった場合には、その合力方向に物体は運動致しますので、物体に力が加わっていることが見ることができます。

この場合、数式は

F=ma＋mg

です。

本来は、合力の方向は物体に作用する力（除く重力方向）の方向で変わるにで、方向によって加速度は変わって来ます。

以上

回答No.5

hitokotonusi

＞全体としては力の総和は０になっているけど、細かくと言うか一つ一つ見ていくといろんな力が働いていてそのうちの重力によってmgと言う力が働いていると言うことでしょうか？

その考えでいいですよ。

物体が二本の糸で釣り下げられていたら、二本の糸それぞれに働く張力と重力が釣り合って静止します。

回答No.4

isa-98

考え方を変える必要があります。

ニュートンの物理学では物体は絶えず落ち続けています。

地球は公転運動をしています。
しかし、ニュートン物理学では答えは違います。

物の理（ことわり）すなわち、真理を追究しようと心得ます。

円軌道を取る物体Aは絶えず直進しようとしますが、重力によって絶えず落ち続けます。
その為に円軌道を取るとしています。

例えば、机の上においてある１ｋｇの物体が静止してる場合、重さは０ｋｇを表示します。
絶えず落ち続けるのでｍｇ＝１ｋｇを表示します。

すなわち、１ｋｇｆと言う重さ＝９．８Nであり
９．８ｍ/S＾２が絶えずかかり続けている根拠となります。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8D%E9%87%8F%E3%82%AD%E3%83%AD%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%A0

方程式では、F（万有引力）＝GMm/ｒ＾２　ｍｇ＝GMm/ｒ＾２となります。

まだ万有引力のステップです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%87%E6%9C%89%E5%BC%95%E5%8A%9B

これ以上は混乱するだけですので記載しません。
頑張りましょう。

回答No.3

foomufoomu

重力は見えないので理解しにくいのでしょう。
見える力として、2つの物体をゴムひもでつないで伸ばした状態を考えてください。
手を離すと、2つの物体は引かれて動きます。
しかし、2つの物体の間に岩と机がはさまっていたら(ゴムひもは岩と机に穴を開けて貫通しているものとします)、物体はゴムで引っ張られていても、動くことができません。
この場合、物体に力が働いていないのではなく、引っ張る力と等しい、押し返す力が、机と岩によって発生していて、全体としてつりあっている（F=０になっている）と考えられます。

回答No.2

hitokotonusi

>F=0となるのではないでしょうか？

このF=0の意味は物体に働いている力の総和が０ということです。
ひとつひとつの力は0ではなくても、大きさが等しく向きが逆の二つの力が働いていれば、力の総和が0になるので加速度も0になります。

机の上に静止している物体では、下向きに重力mgが、上向きに机から受ける垂直抗力Rが働いており、静止しているということは

ma = R - mg = 0

が成り立っているということです。(上向きを正としている。)

お礼

ありがとうございます。
全体としては力の総和は０になっているけど、細かくと言うか一つ一つ見ていくといろんな力が働いていてそのうちの重力によってmgと言う力が働いていると言うことでしょうか？

回答No.1

Takuya0615

加速度の前に、作用反作用の授業があったはずです。

つまり、机の上の物体は机を押しています。
そして机は物体を押し返しています。

机の強度が物体からの力に耐えれなくなれば、机は壊れますよね。

お礼

ありがとうございます。
地球からの重力により力がかかるのではなくて、地球からの重力で物体が机を押すことにより働く垂直効力によってmgという力がかかっていると言うことでしょうか？
質問しっぱなしでスイマセン。