【解説】力と運動_問8

【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

Puさん
Puさん

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?

ピグちゃん
ピグちゃん

静止しているからね…

Puさん
Puさん

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?

ピグちゃん
ピグちゃん

「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?

Puさん
Puさん

それは、物体が鉛直下向きに「重力」を受けているからだよ。

ピグちゃん
ピグちゃん

鉛直下向きに力を受けているのに静止する?

Puさん
Puさん

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。

ピグちゃん
ピグちゃん

あ!
前に勉強した「物体が受ける合力が0」か!

Puさん
Puさん

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。

ピグちゃん
ピグちゃん

力を見つけるのって難しいね…

何かいい方法ってある?

Puさん
Puさん

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。

ピグちゃん
ピグちゃん

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

Puさん
Puさん

(突然始まった)
・・・その心は

ピグちゃん
ピグちゃん

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)

Puさん
Puさん

そのまんまやん

ふりかえり

 ◎ 物体が静止しているとき、物体が受ける合力は0である。
 ◎ 物体の力の受け方は、次のとおり。
   ①基本:接触している物体から受ける(垂直抗力・摩擦力など)
   ②例外:離れていても受ける(重力・静電気力・磁力など)


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