中3物理【力のつり合い】

この単元の理解を深めるには以下の単元を押さえておきましょう。
→【力のはたらき】←

1．力を図示する

物体に加わる力は矢印で表されましたね。

この中でもっとも大事なのは作用点＝力のはたらく場所です。
作用点は物体同士が接しているところにあるんです。

床に物体が置いてあったとしましょう。
このとき床と物体が接しています。
その接している面に作用点がある(力がはたらいている)ということです。

ただし例外もあります。
・接していなくてもはたらく力
⇒重力・磁力・静電気力の3つです。
・特に重力を図示する場合はその作用点は物体の真ん中に書きます。
⇒向きは必ず地球の中心に向かう方向、つまり下向き。

では↓のように、
天井・ばね・おもりの図を考えてみます。

ここで
①おもりにはたらく重力
②ばねが天井を引く力
③おもりがばねを引く力を作図してみます。

①おもりにはたらく重力

重力なので作用点はおもりの真ん中。
そこから下向きに矢印を引く。

②ばねが天井を引く力

「“ばね”が“天井”を」と書いているので作用点はばねと天井の接しているところ。
そして天井を引っ張るので下向きの矢印になります。

③おもりがばねを引く力

「“おもり”が“ばね”を」と書いているので作用点はおもりとばねの接しているところ。
ばねを引くので下向きの矢印になります。

2．力のつり合い

AくんとBくんが↓のようにロープを使って綱引きしているとしましょう。

「Aくんがロープを引く力」「Bくんがロープを引く力」を書いてみると↓の図のようになりますね。

この2つの力の大きさが等しければロープは左右のどちらにも動かないですね。
このようなとき「2力がつりあっている」と言います。
言い換えると
・2つの力が打ち消し合っている
・つまり力がはたらいていないのと同じ状態になっている
このとき運動のようすが変化しません(この場合は静止したまま)。