ザ・正味の力は、物体に作用するすべての力のベクトル和です。 （力はプッシュまたはプルであることを思い出してください。）力のSI単位はニュートン（N）です。ここで、1 N = 1 kgm / s2.
\ bold {F_ {net}} = \ bold {F_1 + F_2 + F_3 + ...}
ニュートンの最初の法則は、均一な動きをしているオブジェクト、つまり静止しているか一定の速度で動いているオブジェクトは、ゼロ以外の正味の力が作用しない限り、動き続けると述べています。 ニュートンの第2法則は、この正味の力の結果として運動がどのように変化するかを明確に示しています。
\ bold {F_ {net}} = m \ bold {a}
加速度（時間の経過に伴う速度の変化）は、正味の力に正比例します。 加速度と正味の力の両方が同じ方向を指すベクトル量であることにも注意してください。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
正味の力がゼロであるからといって、必ずしもオブジェクトが停止しているとは限りません。 正味の力がゼロであっても、複数の力が互いに打ち消し合うように作用する可能性があるため、オブジェクトに作用する力がないことを意味するわけではありません。
自由体図
オブジェクトにかかる正味の力を見つけるための最初のステップは、自由体図（FBD）そのオブジェクトに作用するすべての力を示しています。 これは、各力ベクトルをオブジェクトの中心から始まり、力が作用している方向を指す矢印として表すことによって行われます。
たとえば、本がテーブルに座っているとします。 それに作用する力は、本に作用する重力であり、下に作用し、テーブルの垂直抗力であり、上に作用します。 このシナリオの自由体図は、本の中心から始まる同じ長さの2つの矢印で構成され、1つは上向き、もう1つは下向きです。
同じ本が5Nの力で右に押され、3Nの摩擦力が動きに対抗したとします。 これで、自由体図には、右側に5Nの矢印、左側に3Nの矢印が含まれます。
最後に、同じ本が傾斜していて、滑り落ちていたとします。 このシナリオでは、3つの力は本にかかる重力であり、真下を向いています。 表面に垂直に指す本の法線力。 摩擦力は、運動の方向と反対を指します。
正味の力の計算
自由体図を描いたら、ベクトル加算を使用して、オブジェクトに作用する正味の力を見つけることができます。 このアイデアを検討する際に、次の3つのケースを検討します。
ケース1：すべての力が同じ線上にあります。
すべての力が同じ線上にある場合（たとえば、左右のみ、または上下のみを指す）、正味の力の決定は次のようになります。 正の方向の力の大きさを加算し、負の方向の力の大きさを減算するので簡単です 方向。 （本がテーブルに置かれている場合のように、2つの力が等しく反対の場合、正味の力= 0）
例：重力によって1kgのボールが落下し、5Nの空気抵抗力が発生したとします。 1kg×9.8m / sの重力により、下向きの力がかかります2 = 9.8 N、および5Nの上向きの力。 上が正であるという規則を使用すると、正味の力は5 N-9.8 N = -4.8 Nであり、下方向の正味の力が4.8Nであることを示します。
ケース2：すべての力は垂直軸上にあり、1つの軸に沿って0に追加されます。
この場合、力が一方向に0に追加されるため、正味の力を決定するときに垂直方向にのみ焦点を合わせる必要があります。 （ただし、最初の方向の力が0に追加されるという知識は、 法線力で摩擦力を決定する場合など、垂直方向の力 マグニチュード。）
例：0.25 kgのおもちゃの車が、3Nの力で床を横切って押し出されます。 2 Nの摩擦力が、この動きに対抗するように作用します。 重力も0.25kg×9.8m / sの力でこの車に下向きに作用することに注意してください2= 2.45 Nであり、垂直抗力は上向きに作用します。これも2.45Nです。（どうやってこれを知るのですか？ 車が床を横切って押されても垂直方向の動きに変化がないため、垂直方向の正味の力は0でなければなりません。）これにより、相殺されない力はすべて一方向に沿っているため、すべてが1次元の場合に単純化されます。 その場合、車にかかる正味の力は、右に3 N-2 N = 1Nになります。
ケース3：すべての力が線に限定されず、垂直軸上にない。
加速度がどの方向になるかがわかっている場合は、その方向が正のx軸または正のy軸上にある座標系を選択します。 そこから、各力ベクトルをx成分とy成分に分割します。 一方向の運動は一定であるため、その方向の力の合計は0でなければなりません。 その場合、反対方向の力だけが正味の力に寄与し、このケースはケース2に減少しました。
加速度がどの方向になるかわからない場合は、任意のデカルト座標を選択できます システム、ただし、通常、1つまたは複数の力が存在するシステムを選択するのが最も便利です。 軸。 各力ベクトルをx成分とy成分に分割します。 の正味の力を決定しますバツ方向と正味の力y別々に方向。 結果は、正味の力のx座標とy座標を示します。
例：0.25 kgの車は、重力によって30度の傾斜を摩擦なしで転がります。
図のように、ランプに合わせた座標系を使用します。 自由体図は、真下に作用する重力と、表面に垂直に作用する法線力で構成されます。
重力をx成分とy成分に分解する必要があります。これにより、次のようになります。
F_ {gx} = F_g \ sin（\ theta）\\ F_ {gy} = F_g \ cos（\ theta）
の動き以来y方向は一定であり、正味の力はy方向は0でなければなりません：
F_N-F_ {gy} = 0
（注：この方程式により、法線力の大きさを決定できます。）
x方向では、唯一の力はFgx、したがって：
F_ {net} = F_ {gx} = F_g \ sin（\ theta）= mg \ sin（\ theta）= 0.25 \ times9.8 \ times \ sin（30）= 1.23 \ text {N}
正味の力から加速度を見つける方法
正味の力ベクトルを決定したら、オブジェクトの加速度を見つけることは、ニュートンの第2法則の単純な適用です。
\ bold {F_ {net}} = m \ bold {a} \ implies \ bold {a} = \ frac {\ bold {F_ {net}}} {m}
0.25 kgの車が傾斜路を転がる前の例では、正味の力は傾斜路を1.23 N下ったため、加速度は次のようになります。
\ bold {a} = \ frac {\ bold {F_ {net}}} {m} = \ frac {1.23} {0.25} = 4.92 \ text {m / s} ^ 2 \ text {ランプを下る}