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作用・反作用力の計算

Q: 二つの力は打ち消し合いますか？

同じ自由物体図上では打ち消し合いません。別々の物体に働きます。 各物体は F = m a のためにそれぞれの合力が必要です。

Q: 力の単位は変換されますか？

いいえ。 作用と反作用を一貫した単位（例：ニュートン）のままにしてください。計算機は F を −F に写像するだけです。

ある物体が別の物体を押す力を入力すると、押し返される力が分かります。右向きに50 Nなら、左向きに50 N、つまり符号を反転したマイナス50になります。各成分も同じように反転します。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

力: 50

結果

作用力: 50
F: 50
反作用力: -50
大きさ: 50

ニュートンの運動の第三法則は、相互作用する二つの物体の間の力は常に対になって現れると述べます。物体 A が物体 B に力を及ぼすとき、物体 B は A に大きさが等しく向きが反対の力を及ぼします。ある物体が他の物体に及ぼす作用力を、選んだ軸に沿った符号付きスカラーとして、または任意の直交成分として入力すると、反作用力・大きさ・公式文字列・法則の文・手順行が返り、宿題・実験・自動テストに貼り付けられます。

第三法則が作用・反作用の対で意味すること

ニュートンの第三法則は、二つの物体が相互作用するとき、それらが及ぼす相互の力は大きさが等しく向きが反対であると述べます。記号では、F_AB が物体 A が物体 B に及ぼす力であるとき、B が A に及ぼす力 F_BA は F_AB の符号反転に等しくなります。

二つの力は一つの相互作用対を成し、それぞれ別の自由物体図に作用し、同一物体上では打ち消し合わず、常に対で現れます。大きさの等しさは押しまたは引きの強さが同じであることを意味し、反対の向きは同じ作用線上で向きだけが逆であることを意味します。壁を右向きに五十ニュートンで押す人は、壁から左向きに五十ニュートンを受けます。

机上の本の重さと机の垂直抗力が対になるのは、それらが本と机のあいだの真の接触力どうしであるときに限り、同じ物体に働く他の力とは対になりません。本計算機は符号付きスカラー力と与えられた各直交成分について F を −F に写像します。力が零のときは反作用も零です。

摩擦係数の推定、多体つり合いの解法、自由物体図の思考の代替は行わず、すでに A が B に及ぼす作用として特定した力の第三法則パートナーだけを返します。

実務上の注意、制限、関連検索

呼び出し前に力の単位を端から端まで一貫させ —例えば SI の宿題一式ではニュートン— 本ランディングは単位変換を行いません。自由物体図を教えるときは、第三法則の相手は他方の物体に働くことを思い出させます。歩行者への地面の反作用は、同じ図上で歩行者が地面を押す力と打ち消し合いません。

本ページは作用・反作用力計算機、ニュートンの第三法則ペア、等大逆向きの力をオンラインで探す人向けであり、完全な多体力学スイートでも、第二法則 F は m a の求解器でも、一体上の共線力の静力学つり合い器でもありません。

A が B に及ぼす力がすでに分かり F_BA だけが必要なときは本能力を、一体上で質量と加速度から合力が必要なときは第二法則計算機を選んでください。往復確認は簡単です。反作用を符号反転し、応答と同じ十二桁小数丸めで元の作用が戻ることを確認します。

活用例

作用・反作用ペアの宿題チェック

学習者は教科書の第三法則問題から A が B に及ぼす力を入力し、提出前に等大逆向きの反作用・大きさ・手順行を決定論的な結果と照合します。

接触力ヘルパーのユニットテスト

相互力を強制するゲーム・シミュレータ・物理エンジン向けのコーディング型の期待値として、既知の反作用ペアと意図的な非数値拒否を生成します。

相互作用ラベルの実験前チェック

パイプラインは二つの機器間でラベル付けされた接触力が第三法則と整合することを、測定を多体モデルに取り込む前に検証します。

よくある質問

作用・反作用力計算機はどの公式を使いますか？

ニュートンの第三法則の F_BA = −F_AB を使います。反作用は作用力の符号反転（大きさ等しく向き反対）です。

二つの力は打ち消し合いますか？

同じ自由物体図上では打ち消し合いません。別々の物体に働きます。各物体は F = m a のためにそれぞれの合力が必要です。

力の単位は変換されますか？

いいえ。作用と反作用を一貫した単位（例：ニュートン）のままにしてください。計算機は F を −F に写像するだけです。

力を成分ごとに入力できますか？

はい。一つの軸に沿った符号付きの値のほか、任意で直交座標の成分も入力でき、それぞれ符号を反転して返します。作用がゼロの場合も受け付け、反作用はゼロになります。

作用と反作用はどの物体にはたらきますか？

別々の物体にはたらきます。作用は物体Bに、反作用は物体Aにはたらくため、二つは別の力の図に描かれ、同じ物体の上で打ち消し合うことはありません。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/newton-third-law-pair

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/newton-third-law-pair \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"force":50}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/newton-third-law-pair", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "force": 50
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/mech/newton-third-law-pair",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "force": 50
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/newton-third-law-pair", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"force":50}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"force":50}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/newton-third-law-pair", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "force": 50
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.newton_third_law_pair",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

この作用・反作用力計算機は、その原理を決定論的な API と無料のブラウザツールにします。非数値または欠落した力入力は明確な invalid_input エラーで失敗し、課金されません。料金は成功した API リクエストごとに一律 $0.002 です。

第三法則が作用・反作用の対で意味すること

力の単位は送信したまま —ニュートン、キロニュートン、重量ポンド、ゲーム単位など— 解釈し、API は力の単位変換を行いません。

API の呼び出し方と返り値

絶対値は公開上限の一兆以内に保ち、丸めが表現可能なままになるようにします。必須の有限フィールド force（選んだ軸に沿った作用力 F_AB）を含む JSON 本体を POST するか、任意の force_x・force_y・force_z のうち少なくとも一つを指定します。別名 F・action_force・f はスカラー力に、Fx・Fy・Fz と小文字変種は成分に対応します。"50" や "-12.5" のような数値文字列は厳密な有限数値パターンに合うとき強制変換され、空文字・単独符号・Infinity・NaN・非数値テキストはフィールド名付きの invalid_input で失敗します。成功時は十二桁小数の安定丸め後に作用力を返し、reaction_force を符号反転、magnitude を絶対値、equal_magnitude と opposite_direction を true、formula を F_BA = -F_AB、law を第三法則の短い英文、message を一行要約、steps を与えられた式・求解の順の配列として返します。成分を与えた場合は force_x から force_z、reaction_force_x から reaction_force_z、action_vector と reaction_vector、与えた成分部分集合のユークリッドノルム vector_magnitude も含みます。例：force が五十なら reaction_force はマイナス五十、magnitude は五十です。成分なしで force が欠ける、または "heavy" のような非数値だと invalid_input が返り課金されません。料金は単位 item で成功リクエストごとに一律 $0.002 です。

実務上の注意、制限、関連検索

作用力は公開された絶対範囲内に保ち、Worker とブラウザの IEEE 倍精度で符号反転と大きさが有限のままになるようにしてください。授業例は意図的に組み合わせます：force 五十で古典的な等大逆向き確認、force マイナス十二で写像下に符号が再び反転すること、force_x 三と force_y マイナス四で 3-4-5 の大きさ五、非数値 force で自動採点を守る invalid_input の硬い経路です。invalid_input で失敗したタスクは前払い残高を消費しないため、学習者が意図的に不正入力を送る探索スクリプトも安く保てます。

技術的な質問

force が欠ける、または数値でない場合は？

ツールは invalid_input を返します。force に有限数を、および／または force_x・force_y・force_z の少なくとも一つを指定してください。検証失敗は課金されません。

作用・反作用力計算機は無料ですか？

ブラウザツールは無料でローカル実行します。API 呼び出しは成功リクエストごとに $0.002 の前払い KIT 残高を使い、失敗は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

作用・反作用力の計算

無料で実行

計算例

第三法則が作用・反作用の対で意味すること

実務上の注意、制限、関連検索

活用例

作用・反作用ペアの宿題チェック

接触力ヘルパーのユニットテスト

相互作用ラベルの実験前チェック

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

エラー

技術的な注記

第三法則が作用・反作用の対で意味すること

API の呼び出し方と返り値

実務上の注意、制限、関連検索

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