物理を１から作りましょう！ ――見習い神様の世界創造

第９話 動きにくさの単位？

　石をスススと押す力で、同じように岩をズズズと押せちゃって、同じように星をゴゴゴと動かせちゃうのは、何かやだなあ。

「うう、それじゃ困るね……」

　サラミちゃんは本当に困ったという感じで、表情を曇らせてしまった。

　どうやらサラミちゃんにとっても、そういうルールだとあんまり楽しくないみたい。

　別に矛盾はしないと思うけど、大きいものは動きにくいほうがしっくりくるよね。

「じゃあ、こうする？」

　ボクが両手をフッと抱え込むように仰ぐと、新たなルールが２つ現れた。

『物理法則１：力とは、向きを持つもので、大きさの単位が[m^4/s^2]である』

『物理法則２：力を物体に加えると、力をその物体の体積で割った量だけ加速度を与える』

　今度はカッコもビックリマークもついてない！

「ねね、これはどういうルールなの？」

　サラミちゃんが目を輝かせてボクに聞いてきた。

　振り向いたときに髪がふわっと浮いて、ボクは思わずドキッとした。

「これはね、おっきなものほど動きにくいってルールにしたの」

　ボクは自信満々に説明を始めた。

　石と岩と星は大きさが違う。そういうものは動きやすさも違ったほうが面白いよね。

　今回の２つ目のルールは、例えば物に力を加えると、力を体積で割った分だけ加速度が与えられる、というもの。

　式で書くと、

　（物体に掛かる力）÷（物体の体積）＝（物体に与えられる加速度）

　だね。１つ目のルールで力の単位を[m^4/s^2]にしたのは、式の右と左で同じ単位にするため。

　これなら、小さい石は大きい岩より動きやすく、星なんて全然動かなくなるね！

「むむ……」

　だけど、サラミちゃんはどうも納得がいかないようだった。

「ねね、これ、すっごく大きいワタアメも、あんまり動かないってこと？」

　サラミちゃんの言う通りだった。

　大きさだけで決めちゃったので、大きいワタアメも動きにくくなっちゃった。

　これでも矛盾はしないけど、何かやだ。

　だってワタアメは大きいほうが嬉しいもの。持ち運びやすいほうがいい。

　大きさでないなら硬さ？　色？　味？　温度？

　色々考えてみたけど、しっくりくるものはなかった。

　だから、直接そういうルールを用意しちゃえばいいんだ。

　力という概念を用意したように、動きにくさを表す概念を、ルールで用意しちゃおう！

『物理法則１：物体には、質量という向きのない正の数がある。その単位を[kg]と書く』

『物理法則２：力とは、向きを持つもので、大きさの単位が[kg・m/s^2]である』

『物理法則３：力を物体に加えると、力をその物体の質量で割った量だけ加速度を与える』

　力に対する動きにくさのことを、ボクたちは「質量」と名付けた。

　物質の動きにくさの量、で略して質量。いい名前が思いつかなかったよ。

　今回の３つ目のルールは、例えば物に力を加えると、力を質量で割った分だけ加速度が与えられる、というもの。

　式で書くと、今度は

　（物体に掛かる力）÷（物体の質量）＝（力が物体に与える加速度）

　だね。２つ目のルールは、やっぱり式の右と左で同じ単位にするため。

　割り算より掛け算のほうが分かりやすいかな？　右と左に質量を掛けよう。

　（物体に掛かっている力）＝（物体の質量）×（力が物体に与える加速度）

　うん、分かりやすい！

　ボクたちはこの３つのルールをまとめて、「運動方程式」と名付けた。

『運動方程式：

　物体には、質量という向きのない正の数がある。その単位を[kg]と書く。

　力とは、向きを持つもので、大きさの単位が[kg・m/s^2]である。

　力と質量には、

　（物体に掛かっている力）＝（物体の質量）×（力が物体に与える加速度）

　という関係式が成り立つ』