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物理を1から作りましょう! ――見習い神様の世界創造  作者: するめいか英明
第2章 運動方程式
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第8話 単位が欲しいか

 力のルールを決めよう、という話になったところで、先生が


「後は出来そう? 先生は他のペアを見に行くね!」


 と言い、向こうへ行っちゃった。


 よし、ボクたちだけで力のルールを考えなきゃ!



 そもそも「力」って何だっけ?


 力が強いと、痛い。ボクたちのいる世界で先生がバンバン叩くときは。


 ということは、力には強い弱いといった、大きさがある。


 大きさがある、っていうと速度に似てる。


 速度の大きさは速さ。だけど、速さと速度は違う。


 速度には、向きがある。


 さっき先生が「下向きの力」って言っていたように、力にも向きがある。


 あ、じゃあ速度と同じなんだね。


 なら、速度に力をそのまま足してみよう!




『物理法則1:物体に力を加えると、速度は元の速度と力の【和】になる』




「わわ、カッコがついちゃったよ。これ、定まってないって意味だったね」


 とサラミちゃんが言った。


 確かにカッコがついちゃった。何で足せないんだろう?


「えー? 力も速度も、同じく大きさと向きがあるものなのに?」


 とボクが言うと、サラミちゃんは


「ねね、でも大きさの部分がよく分からないよ。速さと、力の大きさ、足せる?」


 と答えた。


 確かに、向きがないもの同士でも足せるとは限らない。


 最初の授業で、課題を出す前に先生が言ってたんだ。


『大きさは数だけど、単位というものがついたりするよ! 足したり引いたり出来るのは、単位のない数同士か、単位が同じ数同士だけ! 気を付けてね!』


 例えば時間の単位を[s]と書いて、長さの単位を[m]とかくと、1[s]+1[m]は考えられない。


 だってその数の単位が不明だから。1[s]+1[m]は2[s]? 2[m]? それ以外?




 ボクたちはまだ、力の単位を決めてすらいなかった。


 速さの単位は何だっけ?


 一定の速度で動く石の速さは、


 (速さ)=(進んだ距離)÷(進むのに掛かった時間)


 で計算できる。式の右側の単位は、[m]÷[s]だから[m/s]だね。


 右と左はイコールなので、速さの単位も[m/s]ってことになる。




 ボクがウンウン唸っていると、サラミちゃんがゆさゆさとボクの腕を揺らして


「ねね、さっき先生は最初に、『下向きの力を加える』じゃなくて『下向きに加速させる』って言ってたよね?」


 と問い掛けてきた。


「うん?」


 そういえば、先生が最初に「影響」の例を出した時は、まだ力の話じゃなかった。


「でで、力の大きさと加速の大きさを同じ単位にしたら、おもしろそうじゃない?」




 速度の変化度合いのことを、確か加速度っていうんだよね。


 一定の加速度を持つ石の加速度の大きさは、


 (加速度の大きさ)=(速さの変化)÷(変化に掛かった時間)


 で計算できる。式の右側の単位は、[m/s]÷[s]だから[m/s^2]だね。


 この^2は2乗って読むんだよ。^3だったら3乗。右肩に乗せるって意味だね。


 右と左はイコールなので、加速度の大きさの単位も[m/s^2]ってことになる。




「じゃあ力の大きさの単位も[m/s^2]にしよっか。力を加えると、同じだけ加速度が掛かるようなルールにするために」


 そこで、ボクはちょっと違和感を覚えた。


 これだと、石でも岩でも星でも、同じ力で同じだけ加速しちゃうよね?

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