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力の種類重力・摩擦力・弾性力・浮力ほか

物に働く「力」には、いろいろな種類があるんだ。力は物の形を変えたり・動きを変えたり・支えたりする働きをするんだよ。

① いろいろな力

力は、触れて働く力と、離れていても働く力の2つに分けて整理すると分かりやすい。代表的な力を表にまとめたよ。

力の名前どんな力か働き方身近な例
重力地球が物を、地球の中心に向かって引く力離れていても働く物が下に落ちる
磁力磁石どうしが引き合ったり、しりぞけ合ったりする力離れていても働く磁石がクリップを引きつける
電気力帯電した物どうしが引き合ったり、しりぞけ合ったりする力離れていても働く下じきでこすった髪の毛が逆立つ
摩擦力触れ合う面で、物の動きをさまたげる力触れて働くブレーキで自転車が止まる
弾性力ばねやゴムが、元の形に戻ろうとする力触れて働くばねが縮んだ分だけおし返す
垂直抗力面が、その上の物をおし返す力触れて働く机が物を支えている
浮力水や空気の中で、物を上向きにおし上げる力触れて働く水に入れた物が軽く感じる

重力・磁力・電気力の3つは、離れていても働く力だよ。この3つは、物と物が触れていなくても力が伝わるという点で、ほかの力と大きく違うんだ。

② 力の表し方

力の大きさの単位はニュートン(N)だよ。力は「大きさ・向き・働く点(作用点)」の3つで決まって、矢印で表すんだ。矢印の長さが力の大きさ、向きが力の向きを表すよ。これを力の3要素というから、覚えておこう。

力の3要素(大きさ・向き・作用点) 物体 作用点(力が働く点) 向き=矢印の向き 大きさ=矢印の長さ
力は矢印で表すよ。長さが大きさ・向きが力の向き・始点のが作用点なんだ。

③ 力のつり合い

1つの物に2つの力が働いても物が動かないとき、力はつり合っているというんだ。2つの力がつり合う条件は、大きさが等しい・向きが反対・一直線上にあるの3つだよ。

例えば机の上に置いた物体には、下向きの重力と、机が物体をおし返す上向きの垂直抗力が働いているよ。この2つがつり合っているから、物体は動かずにとまっていられるんだ。

机の上の物体に働く力 物体 重力(下向き) 垂直抗力(上向き) 大きさが等しく向きが反対 → つり合う
机の上の物体には、下向きの重力と上向きの垂直抗力が働くよ。この2つがつり合うから物体は動かないんだ。