LESSON 01

力と運動・慣性

力が変えるのは運動の状態だと気づこう

力が静止・速さ・向きという運動状態を変える場面を、身近な現象から分類する。

力が変えるのは運動の状態だと気づこう

止まった球を蹴る、動く自転車にブレーキをかける、飛ぶ球をラケットで打ち返す。どれも力が、静止・速さ・向きという運動の状態を変える場面です。

このレッスンの役割

前節で速さの変化を記録とグラフから読めるようになりました。ここでは、その変化と力を結ぶ問いを作ります。

前から受け取る力:速さが一定・増加・減少する運動を資料から読む力
今回完成させる力:力が運動の速さや向きを変える場面を分類する力
次へ渡す力:台車実験で力の向きと速さの変化を比べる力

知る:運動状態には速さと向きがある

力による運動状態の変化進行方向の力で速さが増え、反対向きで減り、横向きで進行方向が変わる進行方向と同じ力速さが増える反対向きの力速さが減る横向きの力向きが変わる

力が働くと、静止していた物体が動き出すだけでなく、動く物体の速さが増減したり、進む向きが変わったりします。

理解する:動いていることと力があることは別

動いている物体に進行方向の力があるとは限りません。摩擦がほとんどなく合力が0なら、物体は同じ速さでまっすぐ進み続けます。力は「運動を作り続けるもの」ではなく、「運動状態を変える原因」と考えます。

観察 まず考えること
速さが増えた 進行方向成分をもつ合力
速さが減った 進行方向と反対の合力
向きが変わった 進行方向と異なる向きの合力
速さも向きも一定 合力0の可能性

例で使い、よくある誤答を直そう

水平な床を転がす球は、しだいに止まります。「力がなくなったから止まる」のではなく、床との摩擦や空気抵抗が進行方向と反対に働くためです。摩擦を小さくすると、球はより長く同じ運動を保ちます。

「止まっている机には力がない」も誤りです。重力と床から受ける力がつり合い、合力が0なので静止を保っています。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

確認1:進行方向と同じ向きに合力が働くと?速さが増します。
確認2:動いている物体には必ず進行方向の力がありますか?いいえ。合力0でも等速直線運動を続けられます。
確認3:止まる球には何が働きますか?進行方向と反対向きの摩擦力や空気抵抗が働きます。

力は運動状態を変える原因です。次は台車を記録し、力の向きと速さの変化を証拠で結びます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。