未知の場面で働く力とその働きを見抜こう

このレッスンの役割

このセクションの第6レッスンです。これまでに、物体に現れる力の働きを観察し、「どの物体が、どの物体へ」と表し、接触する力と離れて働く力を分類し、動きだけから判断する誤りを直しました。今回は、初めて見る場面で働く力を見抜きます。

今回完成させる力は、対象物を一つ選び、接触している物体と離れて作用する物体を探し、力の種類と働きを根拠付きで説明することです。最後に、その力をどこからどの向きへ、どれくらいの大きさで表すかという次の問いへつなげます。

知る・理解する

未知の場面では、力の名前を先に当てません。次の順で探します。

対象物を途中で変えると、力の向きや相手が混ざります。まず一つに決め、別の物体は次の表へ分けます。

具体例で使う

場面1は、机の下にある磁石を動かすと、机の上のクリップがついて動く現象です。対象はクリップです。机と接触し、磁石とは離れています。磁石がクリップへ磁力を及ぼして動きを変え、机はクリップを支え、地球は重力を及ぼします。

場面2は、傾けた板の上で消しゴムが滑らず止まっています。対象は消しゴムです。板が支え、滑りを妨げる摩擦力を及ぼし、地球が重力を及ぼします。止まっているから力がないとは判断しません。

場面3は、こすった風船を小さな紙片へ近づけると、触れる前に紙片が動く現象です。風船が紙片へ電気力を及ぼしたと考えられます。風や机の傾きなど別の原因を除く比較も必要です。

場面4は、引いた弓を離すと矢が前へ動く現象です。変形した弓や弦が矢へ弾性力を及ぼし、矢の動きを変えます。引いている間は手も弓へ力を及ぼしています。

誤答を直して次の学びへつなげる

クリップが右へ動いたから「右向きの力」とだけ書くと、力を及ぼした相手と種類が分かりません。磁石の位置を変えたときにクリップの動きも変わることを根拠に、磁石がクリップへ磁力を及ぼすと書きます。

坂の上の消しゴムに「重力しかない」とすると、板との接触を見落とします。接触物体を先に列挙すると、支える力や摩擦力を探せます。

次のセクションでは、見つけた力を作用点・向き・大きさの三要素で表し、質量と重さを区別します。ここでの「AがBへ」が、矢印をBのどこから描くかを決める土台です。

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。