5分でわかる!力のつり合い

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この動画の要点まとめ
ポイント
物体が止まっているときには、「外からの力がはたらかない」か「力がつり合っている」

図の左には「はかり」がかかれています。
その上に物体がのっていますね。
物体が止まっていることがわかります。
このように「物体が止まっている」原因は2つ考えられます。
1つ目は、「外からの力が はたらいていない 場合」です。
2つ目は、「物体にはたらく力が つり合っている 場合」です。
それでは、図において、物体にはたらく力を考えてみましょう。
まず、地球上の物体は、すべて地球に引っ張られています。
この力を重力といいました。
重力は物体の中心から真下にむけて、矢印を書きます。
また、この物体は、はかりから支えられています。
この力を抗力といいます。
真上に支えられる場合には、特に垂直抗力といいます。
矢印は、はかりの台の中心から真上にかきましょう。
このとき、物体は止まっています。
このことから、重力と垂直抗力は打ち消しあっていると考えられます。
このような状態を「力がつり合っている」といいます。
つり合いの条件は、2つの力について①大きさが同じ、②反対向き、③一直線上にある

次に2つの力がつり合うための条件を考えていきます。
図の右を見てみましょう。
物体が2つの力で引っ張られています。
この2つの力を比べてみましょう。
まず、力の向きについては、矢印の向きに注目します。
左と右に引っ張られているので、力の向きは逆ですね。
次に、力の大きさについては、矢印の長さに注目します。
図では、矢印の長さは同じですね。
つまり、力の大きさは同じです。
このように、力の向きと大きさが同じであることがわかりました。

この場合、「力はつり合う」と思いませんか?
しかし、実際にはつり合わない場合があります。
例えば、図のように力を加えると、 物体は左回りに回転します。
しかし、回転したあとに、傾いた状態で止まります。
このときの力の矢印に注目します。
力の大きさは同じですね。
力の向きは逆です。
さらに、2つの力がまっすぐに並んでいますね。
このことから物体にはたらく力がつり合うためには、次の3つの条件が必要であることがわかります。
・2つの力の 大きさ が同じである
・2つの力が 反対向き である
・2つの力が 一直線上 にある

今回のテーマは物体の運動です。
物体に力がはたらくと物体が動きます。
しかし、物体に力がはたらいているのに、動かない場合もあります。
綱引きをイメージしてみましょう。
2人の人が両側から全力で綱を引っ張ります。
このとき、2人の引っ張る力が同じ場合、力ははたらいていても、物体は動きません。
図を見ながら考えてみましょう。