ニュートンがリンゴから発見した、全てが持っている「重力」

ニュートンが発見した重力 中1理科

前回にて、3種類の力のはたらきを学びました。

力は、

  • 物体の運動の状態を変えるはたらき
  • 物体の形を変えるはたらき
  • 物体を支えるはたらき

の3つを持っています。

力のはたらき3種類

今回は、そもそもの「力」にはどんな種類があるのかを学びます。つまり、上の3つのはたらきの、元となる力についてです。

ニュートンが発見した「重力」

まず、世の中で最も基本的な、私たちが生まれてから今まで、ず〜〜っと受け続けている「力」について考えましょう。

アイザック・ニュートン(1642年12月25日 – 1727年3月20日)

理科(物理学)の世界で最も素晴らしい業績を残した一人に、アイザック・ニュートンという人がいます。カッコいいですね。

イギリス出身の400年以上前の人ですが、「力」について考える現代の物理学は今もなお、ニュートンの考えを応用して発展しています。カッコいいですね。

では、ニュートンが何を考えたのかを学んでみましょう。

落ちるリンゴと重力

ニュートンについて有名な話は、リンゴと重力の話です。

ある日ニュートンは、リンゴが木から落ちる瞬間を目撃しました。

リンゴが地面に落ちる、当たり前のことですね。

木から落ちるリンゴを見たニュートン

当たり前の光景ですが、なんとそのとき彼は、


「地球は、リンゴをひっぱる力を持っているのではないか?」


という考えをひらめいてしまいました。

世界のどの国にいても、リンゴは地球に引きつけられ、地面に落ちてしまいますよね。
ニュートンはその謎を解くカギを、ひらめいたわけです。

普段、リンゴでもボールでも雨でも何でも、地面に落ちることを「下に落ちる」というはずです。

でも下の図を見てよく考えれば、地球の反対側にいれば上に落ちていることになります。また、下の図で地球の右側にあるリンゴは、左に落ちていることになります。

地球の中心に引きつけられるリンゴ

なので、「物は下に落ちる」よりも「物は、地球の中心に引きつけられている」の方が正しい表現になります。

これがニュートンが発見し、証明した重力です。ニュートンは、落ちるリンゴをみてこれをひらめいたと言われています。

ニュートンの知人が記した文章があります。

ニュートンのリンゴの話が本当である証拠
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8461591.stm

そこには、以下のように書かれています。

夕食後、ニュートンは、

「私が深く考え込んでいた時、リンゴの落下を見て、重力の考えが思い浮かびました。なぜ、リンゴはいつも地球の中心に向かうように、垂直に地面に落ちるか?と考えたのです。理由は、きっと地球がリンゴを引っ張っているからだと考えました」

と言っていました。

https://www.newscientist.com/article/2170052-newtons-apple-the-real-story/

と書かれています。ニュートンは本当に、リンゴの落下を見てひらめき、重力の存在をつきとめたのです。リンゴの逸話は作り話ではありません!

重力は、一瞬も休まず働く「力」

ニュートンはリンゴを見て、「地球がリンゴを引きつける力」を発見しました。それが地球が持つ重力です。


ニュートンは、「リンゴが地面に落ちるのも、月が地球から離れないのも、全て重力が原因なのだ!」と考えて、証明したわけです。ここが天才なところです。


あなたが空中に浮かばないのは、体が地球に引きつけられているからです。また、月がずっと地球の周りから離れないのも、月が地球の中心に引きつけられているからです。

月と人間にも働く地球の重力
月と人間にも働いている、地球の重力

ニュートンが発見した重力は、別名「万有引力(ばんゆういんりょく)」といいます。これは、「全ての物体にある、引きつける力」という意味です。


そう、地球だけでなく全ての物体は、地球のような重力(万有引力)を持っているのです!


例えば、目の前のスマホやパソコン、ペットボトル、鉛筆やノート、もしくはあなたの体も、すべて重力を持っています。

あなたの体も重力があるし、目の前のスマホも重力があります。だから、あなたとスマホは引きつけあっています。

スマホも人間も持っている重力
実はあなたもスマホに引きつけられているし、あなたもスマホを引きつけている


地球に比べればあまりにも小さすぎるので、その力を感じることはできないだけ。


なので実は、私たちも地球を引っ張っているわけです。地球なんかに負けない。

地球を引きつける人間
あなたも重力を持っているので、地球を引きつけています

力は目に見えませんが、重力は身近にずーっと働いている力として、とても分かりやすいですね。見えない「重力」を発見したニュートンはやはり偉大です。

重力が働いている例

例えば、ボールをどれだけ全力で投げても、いずれは地面に落ち、勢いが止まります。

これは、「物体の運動の状態が変わっている」ので、何か力が働いていることが分かります。原因となっているその力こそ、重力ですね。


もし重力がなければ、ボールは落ちずに、永遠に宇宙空間へ飛んでいくはずです。

重力がなければ永遠に飛んでいく

重力がなければあなたも、地球からふわふわ離れて宇宙へ行ってしまうでしょう。そしてすぐ死にます。

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