中3理科「力のつり合い・力の合成と分解」

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中3理科の「力のつり合い・力の合成と分解」についてまとめています。「力のつり合い・力の合成と分解」に関して、重力や垂直抗力などについてもふれています。

力のつり合い

力のつり合いは、1つの物体に2つの力がはたらき、その物体が動かないとき、2つの力はつり合っているといいます。1つの物体に、2つの力がはたらいてつり合っているとき、次の条件が成り立っています。

  • 2つの力の大きさが等しい。
  • 2つの力は一直線上にある。
  • 2つの力の向きが反対である。
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重力と垂直抗力

物体にはたらく重力と垂直抗力(面に接した物体が面から垂直に受ける力)がつりあっています。

引く力と摩擦力

物体に加えた力と物体と床の間の摩擦力がつりあっているとき物体は動きません。

力の合成と分解

力の合成…2つの力と同じはたらきをする1つの力を求めること。合成した力を2つの力の合力(ごうりょく)といいます。

一直線上にある2つの力の合成

  • 同じ向きにはたらく2つの力の合力…大きさは2つの大きさの和で、向きは2つの力と同じ向き。
  • 反対向きにはたらく2つの力の合力…大きさは2つの大きさの差で、向きは大きい方の力と同じ向き。

一直線上になり2つの力の合成

向きのちがう2つの力の合力はそれらの2つの力の矢印を2辺とする平行四辺形の対角線で表されます。

力の分解

1つの力を2つの力に分けること。分解した力をもとの力の分力といいます。

1つの力を2つに分ける

おもりにはたらく重力Wとひもがおもりを引く力Fがつりあっている。力Aと力Bの2つの力は、力Fと同じはたらきをしている。つまり、力Fは力Aと力Bに分解できます。

斜面上の物体にはたらく力

物体にはたらく重力Wは、斜面にそう力Aと斜面に垂直な分力Bに分解できます。斜面の角度を大きくすると、分力は大きくなり、分力Bは小さくなります。

練習問題

(1)2力がつり合う条件の(   )に適切な語句を入れよ。

  • 2力の大きさは(     )
  • 2力の向きは(     )である。
  • 2力は(    )にある。

(2)次の問いに答えよ。
ア、物体を床や机の上などに置いたとき、面が物体を支える力を何というか。
イ、表面のあらい水平面で物体を横に動かそうとしたとき、物体を動かそうとする向きと逆向きに働く力を何というか。

解答

(1)
等しい
反対
同一直線上
(2)
ア、垂直抗力
イ、摩擦力

以上が、中3理科「力のつり合い・力の合成と分解」となります。力のはたらきの基礎となるところです。その性質を確実におさえておきましょう。

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