※このウェブページは中学校理科１年の学習内容です。<1年p.139>
２｜力のつり合い
1つの物体に2つ以上の力がはたらいても，物体が動かないで静止しているとき，物体にはたらく力は，つり合っているという。このときの力の条件を，どのように科学的に探究できるだろうか。
探究８ 力のつり合い
ばねにつるしたおもりは，重力で下に引かれている。それでも落ちないということは，引き上げる力がはたらいているはずだね。
p.131図2の㋒「物体が支えられている」とき，力がはたらいているのに物体が動きません。その例として，図15の綱引きでは，両側に引く2つの力（2力）がはたらいた綱が，どちら側にも動かないことがあります。
物体に２力がはたらいても物体が動かないとき，２力の向きや大きさにはどのような関係があるか。
綱引きの場合は，両方から引っぱっているから逆向きの力がはたらいているはず。
力の大きさが同じでないと，物体はどちらかに動いてしまうよね。
物体にはたらく力の矢印を２つかいたら，考えやすくなるかな。
引っぱる方向が逆向きであるかどうかは，どのように記録したらよいだろう。
力の大きさをはかるにはばねばかりが必要だね。
身のまわりには，複雑な形の物体もあるよね。それでも実験できるのかな。
※このウェブページは中学校理科１年の学習内容です。<1年p.140>
準備
厚紙（いろいろな形に切り，いくつか穴をあけたもの），直方体，糸，記録用紙，ばねばかり（２）
１．いろいろな形に切った厚紙を引いて調べる
① 厚紙の2つの穴に糸をつけ，厚紙が動かなくなるまでばねばかりで左右に引く。
② 厚紙が動かなくなったら，記録用紙に次のことを記録する。
- 力の大きさ（ばねばかりの目盛り）を読み，記録する。
- 力の向き（糸の方向）をうつしとる。
- 厚紙の位置と力の作用点（穴の位置）をうつしとる。
③ 糸をつける穴を変えて，①〜②の操作をくり返し，記録をとる。
２．直方体を押して調べる
押し棒をつけたばねばかりで直方体を左右から押したとき，直方体が動かない力の加え方を見つけ，このときの力の関係を記録用紙に記録する。
- 方法１では，両側から厚紙を引くと回転するが，あるところで静止した。
- 方法２では，直方体を押すと回転して止まらないが，押す場所を変えると静止した。
- 物体が動かなくなった状態で，記録用紙にかきこんだ結果は図16のようになった。
１Nを何cmと決めたのか，忘れずに書きこみましょう。
物体を２力で引っぱったときも押したときも，物体が静止するときは，次の３つの条件がそろっている。
- 2力は一直線上にある。
- 2力の大きさは等しい。
- 2力の向きは反対である。
※このウェブページは中学校理科１年の学習内容です。<1年p.141>
1つの物体にはたらく2力がつり合うのは，図17の3つの条件がそろったときである。
私たちの身のまわりで，ある物体が動いていないとき，その物体には２力がはたらいていることが多い❶。
① 2力は一直線上にある。 ② 2力の大きさは等しい。 ③ 2力の向きは反対である。
（a）引き合う場合
図17 2力がつり合う条件
（a）おもりが動いていない
↓
おもりが支えられている
↓
おもりに２力がはたらいている
↓
２力を見つける（重力・引かれる力）
↓
重力は物体の中心に作用点・引かれる力は支えられるところ(フック)に作用点
（b）箱が動いていない
↓
箱が支えられている
↓
箱に２力がはたらいている
↓
２力を見つける（重力・押し上げられる力）
↓
重力は物体の中心に作用点・押し上げられる力は支えられるところ（手）に作用点
（c）照明器具が動いていない
↓
照明器具が支えられている
↓
照明器具に２力がはたらいている
↓
２力を見つける（重力・引かれる力）
↓
重力は物体の中心に作用点・引かれる力は支えられるところ（ひも）に作用点
（b）の矢印は本来同一直線上にあります。矢印が重なってしまうと見えづらいので，ここでは少しずらして示しています。
❶ ３つ以上の力がはたらいていることもある。