LESSON 01

力の三要素・矢印・質量と重さ

g・kg・Nをそろえて重さと矢印の長さを求めよう

地球上の質量と重さを換算し、指定された尺度で力の矢印を計算する。

g・kg・Nをそろえて重さと矢印の長さを求めよう

このレッスンの役割

前のレッスンで、質量と重さは別の量だと理解しました。ここでは、地球上で「質量100 gの物体に働く重力は約1 N」という関係を使い、重さと力の矢印を計算します。

ゴールは、g・kg・Nを見分け、尺度に合わせて数値と図を行き来できることです。

知る・理解する

中学校の問題では、特に指定がなければ次の近似を使うことがあります。

質量100 g → 重さ約1 N

したがって、質量1 kgは1000 gなので、地球上での重さは約10 Nです。

質量 地球上での重さ
100 g 約1 N
250 g 約2.5 N
500 g 約5 N
1 kg 約10 N
1.2 kg 約12 N
質量から重さと矢印の長さを求める流れ 質量600グラムを重さ6ニュートンへ換算し、1センチメートルを2ニュートンとする尺度で3センチメートルの矢印にする。 600 g ÷100 6 N ÷2 3 cmの矢印 尺度:1 cm = 2 N 量を換算してから、図の尺度で長さを決める

計算は「質量をgにそろえる→100で割ってNへ→尺度で割ってcmへ」の順にすると混乱しません。

具体例で使う

例1:質量250 gの物体の重さ

250 ÷ 100 = 2.5 より、約2.5 Nです。

例2:質量1.2 kgの物体の重さ

1.2 kg = 1200 gです。1200 ÷ 100 = 12 より、約12 Nです。

例3:6 Nを「1 cm = 2 N」の尺度で描く

6 ÷ 2 = 3 より、矢印の長さは3 cmです。逆に、この尺度で4.5 cmの矢印なら、4.5 × 2 = 9より、力は9 Nです。

誤答を直して次の学びへつなげる

「100 g = 100 N」とする誤りは、数だけをそのまま移したために起こります。100 gに対応する重さは約1 Nです。

「1 kg = 1 N」も誤りです。1 kgを1000 gへ直してから、100 gにつき約1 Nと考えるので、約10 Nです。

また、矢印の長さをNの数値と同じにするとは限りません。最初に示された尺度を必ず読みます。この手順は、次にばねの伸びと力の関係を表やグラフで読む土台になります。

自分で確かめよう

確認1:質量750 gの物体の地球上での重さは約何N?

約7.5 Nです。750 ÷ 100 = 7.5 と計算します。

確認2:質量2.4 kgなら重さは約何N?

約24 Nです。2.4 kg = 2400 gとして、2400 ÷ 100 = 24です。

確認3:尺度1 cm = 3 Nで12 Nを表す矢印の長さは?

4 cmです。12 ÷ 3 = 4 と計算します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。