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。