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※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.142>

3|さまざまな力

 弾性力

 ばねにのせたおもりが動かないとき,おもりにはたらく2力はつり合っている。このときの1つの力は重力であり,もう1つは,ばねがおもりを押す力である(図19)。変形した物体がもとにもどろうとする性質を弾性といい,弾性により生じる力を【弾性力】という。

 机の上に置かれた物体が動かないのも弾性力が原因である(図20)。

図19 ばねの弾性力

机に置いた物体が動かないことから,物体にはたらく2力がつり合っていることがわかる。2力のひとつは重力で,もうひとつは机から物体にはたらいている弾性力である。机の上に物体を置いた場合,厚い板でできた机の面は変形するように見えない。しかし,実際はわずかに変形し,机の面が物体を押し上げる力が生じる。

図20 机の弾性力

 摩擦力

 台の上の物体を押しても動かないことがある。これは,物体が動くとき,台の面から物体に【摩擦力】がはたらくからである。摩擦力は,加えられた力と反対向きに生じ,2つの物体がふれ合っている面と面の間で,物体の運動をさまたげるようにはたらく。2力がつり合って物体が動かないとき,摩擦力は加えられた力とちょうど同じ大きさである(図21)。

物体の表面がなめらかでなく,摩擦力が生じるような状態を「摩擦がある」という。生じる摩擦力の大きさには限界があり,それ以上の力で押せば物体は動く。

図21 摩擦力が生じて力がつり合う例

物体にはたらく2力に注目します。物体を押しているのに動かないということは,反対向きの力が存在するはずです。この場合は,「物体が押される力」と「机から物体にはたらく摩擦力」がつり合っています。

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※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.143>

 磁力

 磁石は鉄でできた物体を引きつける。また,磁石のN極とN極,S極とS極では,たがいにしりぞけ合う力がはたらく。N極とS極ではたがいに引き合う力がはたらく。このような力を【磁力】という(図22)。

電磁石は磁石を引きつける。

図22 磁力が生じて力がつり合う例

電磁石を使って浮く地球儀の場合では,浮いている物体(地球儀)にはたらく2力に注目しましょう。重力で落ちる物体が宙に浮いているということは,物体を引く力が存在するはずですね。この場合,物体には「重力」と「磁力」の2力がはたらいています。

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 電気の力

 プラスチックの下じきで髪の毛をこすると,髪の毛が下じきに引きつけられる。このように,2種類の物体をこすり合わせると電気が生じ,たがいに引き合ったり,しりぞけ合ったりすることがある。このような力を【電気の力】という(図23)。

電気の力が発生して,たがいにしりぞけ合う。

図23 電気の力が生じて力がつり合う例

浮いているひもにはたらく2力に注目 しましょう。重力で落ちる物体(ひも)が宙に浮いているということは,物体を押し上げる力が存在するはずですね。この場合,物体には「重力」と「電気の力」の2力がはたらいています。

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離れていてもはたらく

磁力 磁石とクリップは接していないが,クリップを引きつける。

電気の力 電気が生じた下じきと紙は接していないが,紙を引きつける。

重力 地球とリンゴが離れていても,地球はリンゴを引きつける。

接しているときはたらく

摩擦力 ブレーキをかけると,パッドが車輪の回転をさまたげる。

弾性力 ばねがクリップを押しつける。

図24 力の種類

ニュース

※科学ニュースの更新は2025年4月を目処にはじまります。

  • 1-3-3-3 2023年1月1日
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