力のつり合い

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イントロ

力があるのに動かないことがある

『力があるなら必ず動く』とは限りません。向きの違う力がちょうど打ち消し合えば、物体の状態は変わらないままです。

定義

とは、合力が0の状態です。
見分けるポイント: 物体が静止しているときだけでなく、一定の速度で直進しているときも ΣF = 0 です。力が存在しないのではなく、全体の効果が打ち消し合っています。

公式

つり合いは「動かないこと」より、「が 0 であること」として覚えると解きやすくなります。

つり合いの条件

ΣF = 0

物体にはたらくを全部足した合力が 0 なら、その物体はつり合っています。

使うときのコツ

横と縦で力があるなら、向きごとに分けてそれぞれ 0 と置きます。

解くコツ

問題文に「静止」「」があったら、まず ΣF = 0 を立てる習慣を付けます。

比較

場面速度

場面力の総和

場面状態の変化

合力が0でも、速度が一定のは続きます。

要点

の問題では、「何本のがあるか」より「が 0 になる条件をどう立てるか」を見ると解きやすくなります。

例

場面: 机の上の本に、下向き 10 N のが働いている。
順に考えると: 本が静止しているなら、鉛直方向のは 0 です。したがって上向きのも 10 N と分かります。問題では「止まっている」や「一定ので動いている」という条件が出たら、まず ΣF = 0 を立てて各向きを分けて考えるのが基本です。
ここが結論: では、静止や等速から ΣF = 0 を立てると必要なの大きさを求めやすくなります。

注意

確認

がつり合っている状態として正しい説明はどれですか。

確認

が0の物体の運動としてありえるものはどれですか。

まとめ

次に進む

理解がつながる順で、次のトピックへそのまま進めます。

合力が0なら物体は今の状態を保つという慣性の法則を、身近な体験と結び付けて整理します。