【力と運動_問8】
図のように、物体が静止している。この物体が受けている力として、正しいものはどれですか?
A:何も力を受けていない
B:鉛直上向きの力のみ
C:鉛直下向きの力のみ
D:鉛直上向きの力と、鉛直下向きの力の両方


答えは、 D です。
中学校でも習う基本的な問題だけど理解できていない人が多いよ。
結果をそのまま「覚える」のではなくて、ここまでの知識から「理解」していこうね。
「物体が静止している」ってことは、物体はどんどん速くなったり・遅くなったり、してないね?

静止しているからね…

静止しているってことは、物体が受ける力が0なんじゃない?

「力は、速さを変える」だったもんね!
だけど…答えはAじゃないの?なんで?

それは、物体が鉛直下向きに「重力」を受けているからだよ。


鉛直下向きに力を受けているのに静止する?

いいねー!
重力を受けているけど、物体が受ける力が0ってことは、
重力と逆向きで、同じ大きさの力を受けているって考えられるよね。

あ!
前に勉強した「物体が受ける合力が0」か!

そのとおり!図で表すとこんな感じ。
いま、物体が鉛直上向きに受ける力を「垂直抗力(すいちょくこうりょく)」って言うよ。
物体が受ける合力が0のとき、力はつり合っていると言うから覚えておいてね。


力を見つけるのって難しいね…
何かいい方法ってある?

基本は、接触していたら力を受けるよ。この問題だと、物体は地面と接触しているから垂直抗力を受けるね。
例外として、接触していなくても力を受けるよ。この問題だと重力を受けるね。他に静電気力や、磁力があるよ。
今の問題だと、
① 物体は地面と接触しているから垂直抗力を受ける。(向きはどっちだろう?)
② 例外として、接触していなくても重力を受ける。重力の向きは鉛直下向き。
③ 静止→合力0(力のつりあい)→重力が鉛直下向きだから、垂直抗力は鉛直上向き
って流れで考えられると凄くいいよ。

ととのいました〜
力のつりあいとかけて、授業中の居眠りと解きます

(突然始まった)
・・・その心は

どちらも、垂直抗力と重力が絶妙につり合っているでしょう(キリッ)


そのまんまやん
このシミュレーションは、 PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder によって提供されています。
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