こんにちは！今回は力について学んでいきましょう！
授業だと、「力って何でしょう？」っていう疑問をよく投げかけています。
だいたい帰ってくる答えが、「目には見えないもの！」とか、「あの人は力強そうだなー！」とか、そんな答えが帰ってきます。
力のイメージを聞くと、小学校、中学校毎に言われている例が異なっていて面白いです。
物理では、きちんとしたルールを決めて、力を定義しています。
まず、力の定義を覚えて、力の図示のポイントまで抑えましょう！
力の定義
力の定義は二つあります。下のいずれかを満たせば力がはたらいているとみなされます。
物体の速度（向き、大きさ）が変化した。
北向きに動いていた物体が東向きになった。速くなったなど物体の運動が変化する場合
物体が変形した。
物体が曲がった、膨らんだ、砕けたなどの形が変形するものが該当します。
力の３要素
力は目に見えないものなので、見えやすいように矢印で表記してあげます。力の３要素を理解して、力を書いていきましょう
力の３要素とは、
- 力の向き
- 力の大きさ
- 作用点
のことです。
この３つが物体の運動の向きや、加速する大きさなどの運動の要因を決めていきます。
重力 W〔N〕を図示してみる
重力は地球が物体を引く力です。
- 力の向き・・・下向き
- 力の大きさ・・・ｍｇ
- 作用点・・・物体の中心
作用点から力の向きに引いた直線を作用線といいます。
２力のつりあいの分野では作用線の一致が必須項目になりますので、覚えておきましょう♪
いろいろな力を覚えて図示しよう
重力を図示しましたが、他の力も図示してみましょう。力を図示する際に最も大切なのは、作用点と力の向きです。力の大きさはていねいに描けるに越したことはないですが、マス目がないと完璧に書く事が難しいです。
力の向きを間違えてしまうと、後ほど問題を解くことになる「３力のつりあい」や「２物体の運動方程式」の分野で確実につまづきます。気をつけていきましょう！
垂直抗力N〔N〕
垂直抗力は床や壁などの物体に触れている面が物体を押す力です。床だけでなく、横の壁からも生じたりします。とにかく物体と面が触れたら確実に発生する力です。
- 力の向き・・・面から物体向かって垂直に描く
- 力の大きさ・・・常に変動
- 作用点・・・物体と面が接する部分（水平面と斜面で作用点がずれることがある）
張力T〔N〕
張力は張っている糸が物体を引く力です。糸がたるんでいると力が全く発生しません。
- 力の向き・・・物体から糸の向き
- 力の大きさ・・・常に変動
- 作用点・・・糸と物体が触れている部分
摩擦力F〔N〕
物体の進行方法と逆向きにはたらく力です。摩擦力は静止摩擦力と動摩擦力があります。詳しい説明は別ページに用意しています。
興味がある人は「静止摩擦力」と「動摩擦力」の文字をクリックしてください。
- 力の向き・・・運動方向と逆向きで、面に対して水平な方向
- 力の大きさ・・・ 静止摩擦力は変動、動摩擦力は一定
- 作用点・・・面と物体が触れている部分です。
弾性力F〔N〕
バネが物体を押したり、引いたりする力です。バネの伸縮の状態に気をつけましょう。
フックの法則と呼ばれているF＝ｋｘ（弾性力＝ばね定数×ばねの伸びた量（縮んだ量））
が有名で、頻繁に出てきます。
- 力の向き・・・バネの伸縮の状態によって変化（伸びていればバネの向き、縮んでいれば物体の向き）
- 弾性力の大きさはF＝ｋｘという公式で求める。
- 作用点は物体とバネが触れている部分。
複数の力を記入する際の手順
力は何種類かあり、問題文を読んで自ら力を記入していきます。力を描く際の手順を紹介していきたいと思います。
- 重力を書き込む
- 触れているものをチェックして書き込む
物理基礎、物理と習っていくと触れていなくてもはたらく力（遠隔力）が何種類か出てきます。これらの力は物体の中心から書くようにしましょう。
まとめ
今回は力についていろいろと学びました！今回の内容をまとめてみましょう！
- 力がはたらいていると物体は運動の様子が変化したり、変形したりする。
- 力の三要素（力の向き、力の大きさ、作用点）がどのような運動をするか決める。
- 力を図示する際は重力から描いて、触れている部分の力を描いていく。
力がはたらいている理由をきちんと答えたり、力をきちんと図示することはとても大切な事です。
これからの日常生活で、物体が変形してたり、運動の変化を見たときに、ああ～力がはたらいてるな～と思って過ごしてください。笑ヽ(・∀・)ノ
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