LESSON 01

二力のつり合い

初見の静止・等速場面でつり合う二力を判断しよう

静止・等速直線運動の初見場面で対象物体を選び、合力0と未知の力を判断する。

初見の静止・等速場面でつり合う二力を判断しよう

つり合いは静止物体だけの考えではありません。まっすぐ一定の速さで動く物体も運動状態が変わらないため、全体の力がつり合っています。

このレッスンの役割

このセクションの最終段階です。対象物体・三条件・未知力・誤答修正を初見場面へ統合し、次の「力の合成と分解」へ合力の考えを渡します。

知る:運動状態が変化するかを見る

静止と等速直線運動の合力静止する箱と等速で動く台車はいずれも反対向きの同じ大きさの力で合力0静止:合力0等速直線運動:合力0

静止も等速直線運動も、速さと向きが変わりません。進行方向へ力が働いていても、同じ大きさの抵抗が反対向きなら合力0です。

理解する:動いていることと力の向きを分ける

物体は力の向きへ必ず動くのではありません。力は運動の状態を変える原因です。進んでいる物体に合力0なら、慣性によって同じ速さの運動を続けます。

初見図では、対象物体を囲み、重力・支持力・張力・摩擦・押す力などを列挙します。二力だけなら三条件を確かめます。

例で使い、よくある誤答を直そう

床上の箱を右向き5 Nで引き、一定の速さで動くなら、左向きの摩擦力は5 Nです。「右へ動くから右の力が大きい」は誤答です。右が大きければ速さが増えます。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

確認1:等速直線運動する物体の合力はどうなりますか?運動状態が変わらないため0です。
確認2:右向き4 Nで等速なら摩擦力は何Nですか?左向き4 Nです。
確認3:初見図で最初にすることは何ですか?対象物体を一つ選んで囲み、その物体に働く力を列挙します。

静止・等速直線運動では、同じ物体に働く力の合力が0です。次は複数の力を一つの合力へまとめ、必要な方向へ分解します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。