動いている・止まっている物体の力の誤解を直そう

このレッスンの役割

このセクションの第5レッスンです。前のレッスンでは、接触する力と離れて働く力を分類しました。今回は、物体の動きだけを見て力を決める四つの誤解を、「何が何へ力を及ぼすか」という関係へ戻って直します。

今回完成させる力は、動いている・止まっているという状態と、力が働くことを分け、支える力・摩擦力・磁力を具体的な相手物体から説明できることです。次のレッスンでは、未知の場面で対象物を選び、働く力を漏れなく探します。

知る・理解する

力は「物体が動いている証拠」ではありません。力の働きは、動き始める、止まる、速さや向きが変わる、形が変わる、支えられるなどの変化や関わりから考えます。

ここでは、力がつり合う条件や運動の法則をまだ定量的に扱いません。ただし、見た目の静止や運動だけから、一つの力を決めつけないことが重要です。

具体例で使う

手で押した台車から手を離したあと、台車が右へ進んでいます。手はもう接触していないので、「手が右へ押し続けている」とは言えません。床や空気が台車へ及ぼす力、地球や床の働きなどを別に考えます。

机の上の本は止まっています。地球が本へ重力を及ぼし、机が本を支えています。静止していることは、力が一つもない証拠ではありません。

箱を弱く横へ押しても動かないとき、床は箱が滑り始めるのを妨げる摩擦力を及ぼす場合があります。摩擦を見つけるために、必ず物体が滑っている必要はありません。

二つのN極を近づけると、互いに離れる向きへ動くことがあります。磁力は引力だけでなく反発力としても観察されます。

誤答を直して次の学びへつなげる

「台車が右へ進むから右向きの力がある」という答えは、力を及ぼす物体を示していません。まず、手が接触しているか、磁石や糸があるか、床や空気と接しているかを確認します。

「本が止まっているので重力は働かない」という説明は、地球と本の関わりを見落としています。本が落下しない理由には、机の支えも関係します。

次のレッスンでは、坂の上の消しゴム、磁石で動くクリップ、帯電した風船、弓と矢などの未知場面で、対象物を一つ選び、力を及ぼす相手と働きを特定します。

自分で確かめよう

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。