力のはたらき

力の表し方、重さと質量のちがい、そして力のつり合いを学ぶ単元です。

だいじな考え方

• 力には、作用点・大きさ・向きの3つの要素があり、矢印を使って表します。矢印の始点が作用点、長さが大きさ、矢印の向きが力の向きです。力の大きさの単位はニュートン(N)です。
• ばねを引く力の大きさと、ばねののびは比例します(フックの法則)。力が2倍になれば、のびも2倍になります。
• 「重さ」は物体にはたらく重力の大きさで、単位はニュートンです。「質量」は物体そのものの量で、単位はグラムやキログラムです。質量は場所が変わっても変化しませんが、重さは場所(重力の強さ)によって変わります。たとえば月面では、重力が地球の約6分の1なので、質量は同じでも重さは軽くなります。
• 1つの物体に2つの力がはたらいてつり合うのは、同一直線上にあり、大きさが等しく、向きが反対のときです。

質量は変わらない量。重さは場所によって変わる、力の大きさ。

やりかた

1. 力を表すときは、作用点・大きさ・向きの3つを確認する
2. ばねの問題は、力とのびの比が一定であることを使って計算する
3. 重さと質量の問いは、どちらを聞かれているかをまず確認する
4. つり合いの問題では、一直線上・同じ大きさ・反対向きの3条件を確認する

れい

問題: 1Nの力でばねが2cmのびるばねに、6Nの力を加えると、ばねは何cmのびますか。

1. 力とのびは比例する
2. 1Nで2cmのびるので、力が6倍になれば、のびも6倍になる
3. 2×6=12

答え: 12cm

つまずきやすいところ

たしかめ方

• 求めたのびを、もとの比(1Nで2cm)にあてはめて計算し直し、6Nで正しく12cmになるか確かめます。
• つり合っている力の矢印を図にかき、一直線上・同じ長さ・反対向きの3つがそろっているか確かめます。