慣性の法則とは？ わかりやすく解説

読み方：かんせいのほうそく

「慣性の法則」とは、「あらゆる物体は、外力が加わらない限り、等速運動をしている物体は等速運動を続け、静止した物体は静止したままである」という物理的法則の通称である。ニュートンが確立した3つの「運動の法則」における第一法則であり、「運動の第一法則」とも呼ばれる。

「慣性の法則」の概要

「慣性の法則」は、「等速運動（等速直線運動）中の物体」と「静止中の物体」について、どちらも外力（外部から物体にはたらく力）が加わらない限りは、運動中であれば運動を続けるし、静止中であれば静止したままである、とする法則である。

ちなみに「等速運動」または「等速直線運動」とは、外力を受けずに動く（運動する）物体が取る「運動の速度と方向が常に一定である運動」のことである。

この「慣性の法則」は、ニュートン以前にも経験則的に見出されていたが、ニュートンが運動の基本法則として確立したとされる。「慣性の法則」は「ニュートン力学」の体系の基礎に位置づけられる法則でもある。

この「慣性の法則」は、ニュートンの「運動の第二法則」に含まれる「運動方程式」によって確認できる。運動方程式は「F=ma」の式で表される。「F」は力、「m」は物体の質量、そして「a」は加速度を表す。第一法則の「力が働いていない」という前提は、「F=0」を意味しており、「0＝ma」という式を立てることができる。ここから、「a=0」という答えが導き出される。つまり、何らかの力が働かない限り、加速度は0であり、これは速度が変わらないということを意味する。

「慣性の法則」の卑近な例

「慣性の法則」がはたらいていると感じられる機会は、日常生活の中でもよくある。「慣性の法則」は多くの人が経験則的に見出している法則のひとつといえる。

たとえば、停車していた電車や自動車が勢いよく走り始めると、乗車している人の体は進行方向と逆の向きに引っ張られる。体は静止し続けようとしている（ところに外力が加わる）わけである。高速走行中の車が急激に速度を落とすと、乗員の体は進行方向に引っ張られる。これは、乗員の体は運動を続けようとしている（ところに外力が加わる）わけである。

エレベーターに乗って停止状態から上昇を始めた瞬間には、体が重く感じやすい。同じくエレベーターが停止状態から下降を始めた瞬間は、体が浮くような感覚を得やすい。これも体が静止状態を維持しようとしていることに起因する。

走行中のトラックの荷台から飛び降りると、慣性の法則が働き、体は車と同じ進行方向への運動を続けながら地面に接触して、盛大に転ぶ。速度によっては骨折でも済まない大怪我に至る。