物理物理学・力学理科

5分でわかる「アモントンの法則」!歴史的背景を含めて理系大学院卒ライターがわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。今回は「アモントン-クーロンの法則」について解説していくぞ。
この法則は、高校生の物理で習う摩擦に関する法則のひとつだ!今回は、摩擦の法則について理系大学院卒のライター・こーじに解説してもらおう。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

ライター/こーじ

元理系大学院卒。小さい頃から機械いじりが好きで、機械系を仕事にしたいと大学で工学部を専攻した。卒業後はメーカーで研究開発職に従事。
物理が苦手な人に、答案の答えではわからないおもしろさを伝える。

アモントンの法則とは

image by iStockphoto

アモントンの法則とは、基本的な摩擦現象の経験的な法則です。また、アモントン=クーロンの法則とも呼ばれており、3つまたは4つの法則から成り立っています。この法則は、トライボロジーの分野において基礎の一つです。この法則は15世紀から18世紀にかけてフランスの技術者、物理学者であるアモントンとフランスの物理学者・土木学者であるクーロンが発見しました。

アモントンとはどんな人物?

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不明 – circa 1870: French physicist Guillaume Amontons (1663 – 1705) demonstrates the semaphore in the Luxembourg Gardens, Paris in 1690. Original Publication: From an illustration published in Paris circa 1870. Close-up approximating bust., パブリック・ドメイン, リンクによる

フランスのパリ生まれの物理学者。本名は、ギヨーム・アモントン。機械学や物理学、数学、晩年には天文学を研究していました。アモントンは科学機器も多数開発しており、湿度計、大気圧計、経度測定用の船上水時計、熱空気エンジンなどの製作もおこなっています。
アモントンは、摩擦の研究で二つの法則を発見しました。アモントンの第一法則とアモントンの第二法則と呼ばれています。その他にも、気体の熱的性質について様々な研究成果を発表しました。また、気体を用いて大気圧の変動を補正できる温度計を世界で初めて作成したのもアモントンです。
このように、アモントンは摩擦に限りません。気体関係においても偉業を成し遂げた物理学者です。

クーロンとはどんな人物?

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Louis Hierle – 不明, パブリック・ドメイン, リンクによる

フランス出身の物理学者・土木技術者。本名はシャルル・ド・クーロン力学の分野では、摩擦力の法則、電磁気学の分野ではクーロンの法則を発見しています。実は、クーロンは摩擦の法則よりも電磁気学の法則で有名な学者です。彼の名前は、単位にもクーロン(C)が使われています。

実はレオナルド・ダ・ヴィンチが第一発見者!?

一番最初にアモントンの法則を発見したのは、レオナルド・ダ・ヴィンチといわれています。レオナルド・ダ・ヴィンチは、重さを二倍にすると摩擦も二倍になることや、接触面積は摩擦にほとんど影響しないことを書いていました。また、「あらゆる物体は、滑らそうとすると摩擦力という抵抗を生じる。その大きさは、その重量の4分の1である」とも記述しています。これが摩擦の大きさについて述べられた歴史上初めての記述です。

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この法則の歴史は長く数世紀またいで達成された偉業なんだ。かのレオナルド・ダ・ヴィンチも関わっているぞ。
では、この法則の中身をこーじに詳しく説明してもらおう。

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