力の矢印と測定値から未知の力を求めよう
物体が二力だけを受けて静止しているなら、片方の力が分かれば、もう片方は同じ大きさで反対向きです。矢印の縮尺や測定値を使って未知の力を求めます。
このレッスンの役割
第4段階です。三条件を作図と数値へ適用します。単位・作用点まで含め、次へ誤答を診断する確かな手順を渡します。
知る:矢印の縮尺を使う
図の縮尺が1 cm=1 Nで、下向きの重力矢印が4 cmなら重力は4 Nです。二力だけで静止するなら、上向きの張力も4 Nです。
理解する:質量と重さを区別する
質量の単位はkg、力の大きさである重さの単位はNです。問題で100 gの物体に働く重力を1 Nとするなどの換算条件が示されたら使います。kgの値をそのままNと書きません。
支持力や張力は、物体が相手から受ける力として作用点から描きます。向きだけでなく名称も書くと混同を防げます。
例で使い、よくある誤答を直そう
重力6 Nを受ける物体が一本の糸で静止しているなら、糸の張力は上向き6 Nです。二つを足して12 Nとするのは、向きを無視した誤答です。
自分で確かめ、まとめて次へ進もう
確認1:下向き5 Nとつり合う力は何ですか?
同一直線上の上向き5 Nです。確認2:質量と重さの単位は何ですか?
質量はkg、重さは力なのでNです。確認3:反対向きの二力の大きさをそのまま足しますか?
いいえ。向きを含めて合わせるため、同じ大きさなら合力は0です。静止する二力なら、既知の力と同じ大きさ・反対向きに未知力を描けます。次はつり合いと作用・反作用の混同を直します。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。