LESSON 01

力と運動・慣性

動き続けるには力が必要という誤解を直そう

速度・合力・慣性・作用反作用を分け、動き続けるには力が必要という誤解を直す。

動き続けるには力が必要という誤解を直そう

自転車はこぐのをやめると止まります。そのため「動き続けるには進行方向の力が必要」と思いがちです。しかし止めている原因は、力がなくなったことではなく抵抗力です。

このレッスンの役割

力の向きと運動の変化を学びました。ここでは、速度・合力・慣性・作用反作用を混ぜた典型誤答を診断します。

前から受け取る力:進行方向と合力の向きから変化を判断する力
今回完成させる力:運動継続・慣性・作用反作用に関する誤答を根拠から直す力
次へ渡す力:乗り物や球の初見場面で物体ごとに力を整理する力

知る:速度の矢印と力の矢印を分ける

速度と合力を分けて読む右向き速度をもつ物体で、合力ゼロ、左向き合力、右向き合力を区別する速度→ 合力0等速で右へ速度→ 合力←右へ進みつつ減速速度→ 合力→右へ進みつつ加速

誤解 修正
動き続けるには力が必要 合力0なら等速直線運動
慣性という力が前へ働く 慣性は物体の性質
作用反作用は打ち消す 別々の物体に働く

理解する:日常の抵抗を消して考える

自転車をこぐ力と抵抗力がつり合えば、合力0で一定の速さです。こぐのをやめると抵抗力だけが残り減速します。日常の経験は慣性に反するのではなく、摩擦を含んでいます。

作用反作用は、足が床を後ろへ押す力と床が足を前へ押す力の組です。作用する物体が違うので、一つの物体上で合力0にはなりません。

例で使い、よくある誤答を直そう

等速で走る車には、エンジンによる前向きの力と空気抵抗などがつり合っています。「動いているから前向き合力」は誤りです。合力が前向きなら速さは増えるはずです。

誤答を見つけたら、①どの物体を見るか、②速度の向き、③その物体に働く全ての力、④合力、の順に図へ書きます。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

確認1:等速直線運動の合力は?0です。
確認2:慣性は力ですか?いいえ。運動状態を保とうとする物体の性質です。
確認3:作用反作用が打ち消し合わない理由は?二つの力が別々の物体に働くからです。

誤答は物体・速度・力・合力を分ければ直せます。次は急発進する乗り物や飛ぶ球へこの見方を転用します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。