LESSON 01

二力のつり合い

力の矢印と測定値から未知の力を求めよう

二力のつり合いと矢印の縮尺から、未知の支持力・張力を単位付きで求める。

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

静止する物体の重力と張力重力4Nとつり合う上向き4Nの張力を同じ長さの矢印で示す張力 4 N重力 4 N縮尺 1 cm = 1 N

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。