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力が『何に(を)』はたらいているか？
同じものにはたらいていれば、つり合い
異なるものにはたらいていれば、作用反作用
です。
図の赤文字に注目してみてください。
理科
中学生
解決済み
つり合っている2力と作用・反作用の2力の分力区別の仕方が分かりません、
この図を見てもよくわかりません、
誰か教えていただけませんか、
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く作用・反作用の 2 カラャ
(垂直抗力) みこ /先打) グ/
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回答
回答
きっちり説明したいので、長くなりますが最後まで読んでもらえると嬉しいです。
まず、質問されていることを考えるより前に、力は図に自分で書き込めますか？写真の問題をやってみてください。これができないと一生、つりあいと作用反作用の違いはわからないと思います。
力には
・2物体どうしが接触することではたらく「接触力」
・接触していなくてもはたらく「場の力」
の2種類があります。
後者は、重力が代表例です。リンゴを持ってる手を離したら、リンゴは何にも触れていないのに勝手に落ちていきます。2年生のときにやった、磁界を貫く電流にはたらく力(フレミング左手のやつ)もそうですね。一方で、前者は物体と物体が触れることで互いにはたらく力のことであり、「AがBを⭕️⭕️する力」と書くことができます。例えば、糸の張力は「糸が物体を引く力」、バネの弾性力は「バネが物体を引く力」、垂直抗力は「接触面(地面)が物体を押す力」と書くことができます。このとき、力は受け身で書くので、実際に力がはたらいているのはBの方である、つまり作用点はBであることに注意してください。例えば、「糸が【物体を】引く力(張力)」がかかっているのは【物体】です。また、AがBに接触しているということは、当たり前ですがBもAに接触しているので、Bには「AがBを⭕️⭕️する力」が、Aには「BがAを⭕️⭕️する力」がはたらいているということですね。この2つの関係が作用反作用の関係です。
長くなりましたが、力の書き込み方は以下のようにします。
①物体のまわりをなで回す。(ナデ)
②するとコツンと物体にぶつかるので、そこで接触力を書き込む。(コツ)
③最後に場の力である重力を書く(ジュー)
覚え方は「ナデ・コツ・ジュー」です。
きちんとこのように力が書けば「作用点」が明確になり、どの物体に力がかかっているのかがわかりますよね。(境界線上に点を打つ書き方はよくない)
きちんと、この手順通りに書くと、写真のようになります。
【天井に】はたらく力
天井をなぞると、バネにコツンとあたるので、バネとの接触力として、バネが【天井を】引く力f1を生じる。
【バネに】はたらく力
バネのまわりをなぞると、まず天井にコツンとあたるので、天井との接触力として、天井が【バネを】引く力f2が生じる。そして、物体ともコツンとあたるので、物体との接触力として物体が【バネを】引く力f3を生じる。場の力として、重力がはたらくが、バネはとても軽いのでないものとする。
【物体に】はたらく力
物体のまわりをなでると、バネにコツンとあたるので、バネとの接触力としてバネが【物体を】引く力f4を生じる。一般的に、物体にはたらく力を考えることが多いので特別にこれをバネの弾性力という。そして、場の力として重力Wが生じる。
このとき、f1とf2は、バネと天井との間でやり取りされた力です。またf3とf4も、物体とバネの間でやり取りされた力です。このように、2つの物体の間で及ぼしあう力の関係を作用反作用の関係にあるといいます。
一方、「バネだけ」「物体だけ」のように、ある1つの物体にのみ着目したときに、その物体には複数の力がはたらいているのにそれが打ち消されてその物体が静止しているときには、力が釣り合っているといいます。
今回だったら、バネにはf2とf3の2つの力がはたらいているのに静止しているのでf2とf3はつりあい、、物体にはf4と重力の2つの力がはたらいているのに静止しているのでf4とWはつりあいといえます。
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