物理学における力の概念と歴史的変遷

物理学における力（ちから、英: force）とは、物体の状態を変化させる原因となる作用であり、その作用の大きさを表す物理量である。質点の動力学においては、質点の運動を変化させる状態量を指し、広がりを持つ物体の場合は運動状態とともにその形状を変化させる。

歴史的発展

自然哲学において、力という概念は古代より思索が重ねられてきた。プラトンは物質が運動を引き起こすと考え、アリストテレスは自然な運動と外から強制的な力が働く運動を区別した。ルネサンス期以降、シモン・ステヴィンが力の合成と分解を扱い、斜面の問題を通じて力の平行四辺形の法則の基礎を見出した。

近代に入り、アイザック・ニュートンはそれまでの知見を統合し、『自然哲学の数学的諸原理』（プリンキピア、1687年刊）において運動の法則を体系化した。ニュートンの運動の第2法則は、運動量の時間変化が物体に働く力に等しいことを示している。

古典力学における定義

古典力学において、力は通常ベクトル量として扱われ、大きさ方向によって特徴づけられる。国際単位系（SI）における力の単位はニュートン（N）である。非相対論的な領域では、質量 $m$ と加速度 $a$ の積として表される運動方程式が広く用いられる。

FAQ

• Q: 物理学における力とは何ですか？
  A: 物体の運動状態や形状を変化させる原因となる作用であり、ベクトル量として定義されます。
• Q: 力の単位は何ですか？
  A: 国際単位系（SI）においてはニュートン（N）が用いられます。
• Q: ニュートンの運動方程式とはどのようなものですか？
  A: 質量と加速度の積が力に等しいことを示す、古典力学の基礎となる方程式です。