静止していても、力はある
力には、物体の形を変える、運動の状態を変える、物体を支えるはたらきがある。手で荷物を同じ位置に保つときも、手から荷物に支える力がはたらく。物体が動かないという観察だけで、力がないとは判断しない。
動かない＝力がない、ではない。何が変わり、何を保っている？
力の世界 — 攻略せよ。
STAGE 10 / PHYSICS / 中1
止まっていても、力ははたらく。力の向き・大きさ・作用点、ばねの伸び、質量と重さ、2力のつり合いを、条件と根拠で攻略しよう。登録不要・無料。
KEY POINTS
力の世界の6つのポイント
力を受ける物体を決め、向き・大きさ・作用点と測定条件を確かめよう。
接触する力と、離れてはたらく力
摩擦力、物体を支える垂直抗力、変形した物体が戻ろうとする弾性力などは接触による力。重力・磁石の力・電気の力は、直接ふれなくてもはたらく。すべる物体が接触面から受ける摩擦力は、その面に対するすべる運動を妨げる向きになる。
何から何への力？ ふれている？ すべる向きは？
矢印は、3要素をセットで
力の3要素は、作用点・向き・大きさ。作用点を矢印の始点にし、力の向きへかく。長さは指定された尺度に従って大きさに比例させる。単位はN（ニュートン）。対象物体を決め、別の物体が受ける力と取り違えない。
始点＝作用点。向き＝力の向き。長さ＝尺度に合わせた大きさ。
比例するのは、全長ではなく伸び
ばねの伸びは、力を加えた後の長さから、力を加える前の長さを引く。同じばねでは、比例することを確認した範囲内で、伸びが力に比例する（フックの法則）。ばねが違えば、同じ力でも伸びが違うことがある。測定した範囲を越えて無条件に比例を使わない。
伸び＝全長−自然長。同じばね・比例する範囲内で計算。
gとNは、違う量
質量は物質そのものの量で、gやkgで表し、上皿てんびんなどで比べる。重さは重力の大きさで、Nで表す。月面へ運んでも質量は変わらないが、重さは小さくなる。『100gの物体の重力を1Nとする』は、問題で指定する近似条件である。
質量＝物質の量。重さ＝重力の大きさ。
つり合う2力は、同じ物体へ
同じ物体にはたらく2力がつり合う条件は、一直線上にある、大きさが等しい、向きが逆、の3つ。机の上に静止した本なら、本への重力と机から本への力を考える。本が机を押す力は机にはたらくため、本にはたらく2力には含めない。
同じ物体に、同じ直線上・同じ大きさ・逆向き。
TARGET & CONDITIONS
力を4つのチェックで見抜く
言葉の暗記だけでなく、力を受ける相手と数量の意味をそろえよう。
- CHECK 01対象を決める
力を受けるのはどの物体？ 誰からの力？
- CHECK 023要素を確かめる
作用点・向き・大きさ。矢印の尺度も確認。
- CHECK 03測る量を区別
全長か伸びか？ 質量か重さか？
- CHECK 04条件をそろえる
同じばねの比例範囲内？ 同じ物体への2力？
WATCH OUT
ここでつまずかない
静止＝力がゼロ
静止している物体にも支える力や重力がはたらく。2力がつり合っている場面を区別する。
力が2倍なら全長も2倍
比例するのは自然長から増えた伸び。全長は自然長＋伸びである。
月面では質量も小さくなる
場所で変わるのは重力の大きさである重さ。質量は変わらない。
逆向きの力なら、どれでもつり合う
同じ物体への2力か確認する。その上で一直線上・等しい大きさ・逆向きの3条件を満たす必要がある。
UNIT TEST / 単元テスト
力の世界 単元テスト
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