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物理学における力の基礎について
エネルギー物理学においてはその力は基本的にはエネルギーとなって保存され、状況によって変化する事はないと考えられています。そのため、様々な力学の考え方を総合すると物理学上いろいろな目的に利用することができるものとなっており、これを効果的に利用することによって様々な仕組みをいろいろな分野で生み出すことができるものと考えられているのがポイントです。
最も多くの人が知っている力学の定義として、エネルギー保存の法則があります。これは物体をある場所から高さの違う場所に移動した場合にはその高さに応じて物体が持つエネルギーが変わり、そのために高いところにある物体ほど落下をしようとするエネルギーを持っているため、その力を利用して様々な力を得ることができると言うものです。これは物理的には重力とも大きな関係があるのですが、例えば物体を高いところに上げた場合に、その力を利用して様々なものを引っ張りあげたり、もしくは対象に対して強い力を加えることができるためのエネルギーを持つことができるようになるのがポイントです。
さらにエネルギーの法則はその方向を変えることでもその量が変わらないため、これを利用して様々な仕組みを作ることができることも広く知られています。現代の様々な努力原理はこの法則に基づいていると言っても過言ではなく、例えば自動車のエンジンのように爆発で発生したピストンの上下運動を回転運動に変換する仕組みなどは、方向を変えても全体の力の量は変わらないといった法則を用いているものとなっているのです。
このように方向やその作用を変えてもエネルギーの総量は変わらないというのが物理学における力の基礎であり、この考え方を利用することで様々な情報を得ることができるのも特徴です。ある場所に強い力が加わっている場合にその力の量を測定する場合には、この力とバランスの取れる仕組みを測定器の代わりに導入すれば良く、この仕組みを使うことでそのエネルギーの大きさを知ることができます。この物理的な法則によって様々な測定器は開発されており、これによって様々な力を目に見える形でその大きさとして一般の人が把握することができ、この数値を比較することで様々な分野に応用することができます。
力学では力の作用の方向やその原理などを定義づけることが多いのですが、これだけではエネルギーとの関係を立証することは難しい場合が少なくありません。この場合に物理学の力の基礎を知っておくと、その保存性なども容易に知ることができます。