Ｎ（ニュートン）のイメージ

質問

物理の単位Ｎは、「1キログラムの物質に1m/s2 の加速度を生じさせる力」で定義されていますが、具体的なイメージはどのようにしたらいいでしょうか。
1kgの砂糖の袋が10cm位の高さから落ちてきたときの痛さが１Ｎ　くらいかな、とおもいますが、どのようにイメージされているでしょうか。

回答No.2

mdmp2 · ベストアンサー

NO.1 さんの回答に賛成です。
物体を自然落下させると、落下速度が刻々と大きくなります。その物体の質量に関係なく1秒あたり9.8m 大きくなります。加速度が9.8m/s^2 ということです。
物体の質量が1kg であれば、その物体に9.8N (約10N)の力が働いたということになります。
よって、１Nの力は100g の物体持った手が、地球の引力により地球の中心方向に引っ張られる力です。手にも質量がありますので、地球に引っ張られていますが、それは日常意識しないので考慮していません。

頭の上に1kg の砂糖の袋をのせると、頭に10N の力がかかります。
1kg の砂糖の袋を頭上10cm の高さから頭に落とした場合は、頭に落ちた時、速度がゼロになります。頭にぶつかるとき持っていた運動エネルギーが頭に与えられます。エネルギーは10cm の高さの1kg の物体が持っている位置エネルギーと等価ですから1ジュールになります。
砂糖の場合は、1ジュールのエネルギーを頭全体で受けるのでショックは小さいと思います。
同じ1ジュールでも、尖った金属の塊だったらショックは大きく、頭を怪我します。
よって、貴ご質問の1N のたとえには違和感があります。

回答No.3

foomufoomu

ニュートンのイメージは、これまでの回答のように、0.1kgの物体が地球重力に引っ張られる力が約1N (0.98N)というのが一番わかりやすいと思います。

＞落ちてきたときの痛さが１Ｎくらい
というのは間違いです。落下物が持っているのは、運動エネルギーであって、力ではないからです。

痛さは、前の回答のように、接触する部分の面積でも違います＝人から指圧のように体を押してもらったとき、同じ力で押しても、箸の先で押すのと、ビール瓶の底で押すのとでは痛さが違います。

が、それ以上に、衝突の瞬間に「運動エネルギー E」が「力 F」に変換されるとき、物体の変形が大きく影響します。
その式は、衝突の瞬間の物体の変形大きさをｘとすると
F=2*E/x
となります。（物体が弾性体の場合です。砂糖の入った袋のような非弾性体では別の式になります）
たとえば、同じ重さの球形の木塊とバスケットボールが衝突した場合、木塊は変形が1mmぐらい、バスケットボールは2cmぐらい変形とすると、衝突時のFは20倍違うことになります。

回答No.1

ichizato

自分の場合
1Nで100gなので
スーパーのひき肉100g
を持った時の感じを想像
するようにしてますが
ホントのところ何が正しいのでしょうか