二体問題と換算質量

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二体問題と換算質量の違い

二体問題 vs. 換算質量

二体問題（にたいもんだい、Two-body problem）は、古典力学において互いに相互作用を及ぼす2つの点の動きを扱う問題と定義できる。身近な例としては、惑星の周りを回る衛星、恒星の周りを回る惑星、の周りを回る連星や、原子核の周りを回る古典的な電子などである。 全ての二体問題は、独立した一体問題に帰着させて解くことができる。しかし、三体問題やそれ以上の多体問題は、特別な場合を除いて解くことはできない。 400px 200px. 換算質量（かんさんしつりょう）とは、ニュートン力学の二体問題において用いられる有効な慣性質量のことである。質量の次元を持つ量であり、二体問題を一体問題であるかのように扱うことを可能にする。換算質量はよくギリシャ文字\mu\!\,を使って示される。 換算質量は2つの質量の調和平均の半分であり、常に2物体それぞれの質量以下となる。ただし、重力の大きさを決める重力質量自体が減っているとみなせるわけではない。一方の質量を換算質量で置き換えた場合、他方を2物体の質量の和に置き換えれば、計算上は重力を正しく表せる。.

運動の第2法則

運動の第2法則（うんどうのだい2ほうそく、Newton's second law）は、ニュートン力学の基礎をなす三つの運動法則の一つ。第2法則は運動の第1法則が成り立つ座標系、すなわち慣性系における、物体の運動状態の時間変化と物体に作用する力の関係を示す法則である。ときに第2法則のみを指してニュートンの法則と呼ばれることもある。 運動の第2法則はアイザック・ニュートンによって発見され、1687年に出版した『自然哲学の数学的諸原理』において発表された。 運動の第2法則から、ニュートン力学における物体の運動方程式（ニュートンの方程式）が導かれる。ニュートン自身は運動方程式を明示的に用いてはおらず、ニュートンの方程式はレオンハルト・オイラーによって、1749年の （『天体の運動一般に関する研究』）で初めて公表された。.

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運動の第3法則

運動の第3法則（うんどうのだいさんほうそく、）は、2物体が互いに力を及ぼし合うとき、それらの力は向きが反対で大きさが等しいと主張する経験則である。作用・反作用の法則（さよう・はんさようのほうそく）とも呼ばれる。 2個の質点 A と B があり、互いに力を及ぼしあっているとき、質点 A が質点 B から受ける力 \vec_ （作用）と質点 B が質点 A から受ける力 \vec_（反作用）は、大きさが等しく向きが反対である。すなわち、 が成り立つ。 質点 A と B を一つの系（対象）として扱うとき、両質点が互いに及ぼし合う力を内力といい、内力以外の力を外力という。2つの質点 A B が外力の作用を受けずに運動するとき、A と B の重心 G の運動について、.

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重心

重心（じゅうしん、center of gravity）は、力学において、空間的広がりをもって質量が分布するような系において、その質量に対して他の物体から働く万有引力（重力）の合力の作用点である。重力が一様であれば、質量中心（しつりょうちゅうしん、center of mass）と同じであるためしばしば混同されており、本来は異なるのだが、当記事でも基本的には用語を混同したまま説明する（人工衛星の安定に関してなど、これらを区別して行う必要がある議論を除いて、一般にはほぼ100%混同されているためである）。 一様重力下で、質量分布も一様である（または図形の頂点に等質量が凝集している）ときの重心は幾何学的な意味での「重心」（幾何学的中心、）と一致する。より一般の状況における重心はの項を参照せよ。.

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