二力がつり合う三条件を力の矢印で説明しよう

一つの物体に働く二力がつり合うには、同一直線上、反対向き、同じ大きさの三条件がすべて必要です。力の矢印なら三つを一度に確認できます。

このレッスンの役割

第3段階です。実験結果を一般的な条件へまとめます。合力0の意味を固め、次へ未知の力を求める作図を渡します。

知る：力の矢印で三条件を点検する

矢印の向きが力の向き、長さが大きさ、始点が作用点を表します。二本を同じ物体に描き、一直線上で反対向き、同じ長さならつり合います。

理解する：合力が0でも力は存在する

反対向きの同じ大きさを符号付きで合わせると0になります。この0は「どの力もない」ではなく、「複数の力を合わせた結果が0」です。そのため物体の運動状態は変わりません。

平行で反対向きでも作用線がずれていると、物体を回す働きが残ります。三条件の一つでも欠ければ、二力のつり合いとは言えません。

例で使い、よくある誤答を直そう

右向き3 Nと左向き3 Nが同じ物体の同一直線上に働けば合力0です。別々の物体に働く3 Nどうしを「つり合う」とするのは誤答です。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

同じ物体に働く二力の三条件を矢印で確認します。次は静止条件から未知の支持力や張力を求めます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。