【高校物理】物理基礎・力学の理解度を確認しませんか?5問で実力check_力と運動②_一定の速さで運動する物体が受ける力は?

【5問で実力check_力と運動②_一定の速さで運動する物体が受ける力は?】

図のように、なめらかな水平面上で、物体(真ん中のカゴ)の両脇にある綱を引っ張ると、物体は右向きに一定の速さで動いています。このとき、物体が受ける力はどうなりますか?

A:右向きの力が大きい
B:左向きの力が大きい
C:どちらも同じ大きさ

Puさん
Puさん

正しいものを1つ選んだら、下の解説で確認してね。


解説

Puさん
Puさん

まずは運動を見てみよう。
「速さ」と「力」に注目してね!

Puさん
Puさん

答えは、 C です。
速さが一定の(=速さが変わらない)とき、物体が受ける右向きと左向きの力の大きさはどちらも同じです。

ピグちゃん
ピグちゃん

A:右向きの力が大きい
を選んじゃった〜

Puさん
Puさん

それはよくある誤答だよ。力のはたらきを理解できていないと間違えちゃうね。

力は速さを変化させたり、加速度を生じさせるよ。
物体が力を受けると、速さが変化する。あるいは、物体は力を受けると、加速度が生じるとも言えるよ。

ピグちゃん
ピグちゃん

あれ?物体は力を受けてるよね?
右向きにも左向きにも100 Nって書いてあったよ?

Puさん
Puさん

この問題みたいに物体が複数の力を受けるときは、複数の力と同じ役割をする一つの力を考えるんだ。この一つの力を合力っていうよ。
右と左にどちらも100 Nだから、合力は0 Nだから、物体は一定の速さ(=同じ速さ)で動いたってわけ。

ピグちゃん
ピグちゃん

でも、右にも左にも100 Nだったら物体は動かないんじゃない?

Puさん
Puさん

それは、すごくよくある質問だよ。いい質問!
たしかに静止している物体が動くときには、どちらかの力が大きいよ。
静止(=速さ0)から、どちらかの向きに速さが生じていれば、速さが変化している(加速度が生じている)からね。
この問題では、速さが同じとき、力の関係はどうかって聞かれてるんだ。

ピグちゃん
ピグちゃん

なるほど!
物体が動いているときのことを問われているんだね!

Puさん
Puさん

そのとおり。
最後に関連問題をまとめておくね。
選んだ選択肢が違ったり、選択肢があっていても理由が答えられなかったり、迷って答えたなら
次の関連問題で確認するのをオススメするよ。

関連問題

【問1】同じ力で押す
【問2】押すのを急にやめる
【問3】逆向きに押す
【問4】右向きの力が大きい
【問5】逆転された
【問6】同時に同じ力で引く
【問7】途中から互角に
【問9】同じ力で押す2
【問10】押すのを急にやめる2
【問11】逆向きに押す2 

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Puさん
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ピグちゃん
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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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