力のつりあい 1.2力のつりあい 2.3力のつりあい 3.力がつりあう条件 特別な角の場合の分力の求め方 作用と反作用 学年: 高校1年生, 単元: 運動とエネルギー, キーワード: 力のつりあい,作用と反作用 高校物理力学，最初のテーマは等速直線運動です！中学校でも習っている内容ですね。 まずは簡単なところから復習していきましょう。等速直線運動とはその名前のとおり，正直言って，日常生活でお目にかかる事はまずありません。 向きも速さもずっと変わらないなんて都合が良すぎます（笑）しかし物理で大事なことは，複雑な現象を扱う前に，まず一番単純化されたモデルで考えるということ。 つまり，等速直線運動という一番単純な運動は，この先学ぶすべての運動の基礎になる大事な運動なのです！ここで運動の速さの定義で大事なのは，ふつう速さを競うとなると，100m走やマラソン，車のレースのように「決められた距離を，より短い時間で走りきったほうが速い」，つまり，距離を基準に決めることが多いですが，物理では逆です。難しいことは言っていないのに，小学校で速さの分野が苦手な子が多いのは，このあたりのギャップが原因なのかもしれません…ともかく物理では，時間を基準にした速さの定義が採用されています。 この定義をしっかり頭に入れた上で，「速さは単位時間あたりに進む距離だから，トータルで進んだ距離をかかった時間で割れば求められるな…」「速さは単位時間あたりに進む距離だから，移動にかかった時間を速さにかければ進んだ距離が求められるな…」と，意味を理解しながら式が立てられるようになればパーフェクト！これから物理を学ぶ上で一番やってはいけないことは，例の図 ↓「そうは言っても，みはじの公式がないと計算できないよぅ…」と思っている人も中にはいると思いますが，そうやって甘えているといつまで経っても計算力が身につきません。 みはじの公式とは今日でスッパリお別れしましょう！時間に余裕がある人は，ぜひ問題演習にもチャレンジしてみてください！ より一層理解が深まります。次回は，等速直線運動のグラフについて学びます！ 前回の記事では，これらのうち，「垂直抗力」と「張力」にはパッと求められるような公式がなく，を用いて求めることが多いです．今回の記事では「力のつりあい」について解説し，次の記事で「運動方程式」について解説します．一連の記事はこちら【【SPONSORED LINK】「力のつりあい」は力学において非常に基本的で，「力のつりあい」を知らずしては何もできないと言っても過言ではないでしょう．さて，力は「大きさ」と「向き」を持つことから，ベクトルとして表すことができるのでした．【物理では「速度」，「変位」，「力」といった「大きさ」と「向き」をもつものを矢印で表します．「力のつりあい」の前に，「力の合成」を知っておかなければならないので，まずは「力の合成」の説明をします．力がベクトルで表せることから，「力の合成」を「ベクトルの和」として定義できます．２個の力を表したベクトルを$\ve{a}$, $\ve{b}$とする．このとき，$\ve{a}+\ve{b}$で表される力を考えることができ，この力を$\ve{a}$, $\ve{b}$の一般に，$n$個の力を表したベクトルを$\ve{a}_1,\dots,\ve{a}_n$とする．このとき，$\ve{a}_1+\dots+\ve{a}_n$で表される力を考えることができ，この力を$\ve{a}_1,\dots,\ve{a}_n$のたとえば，地球上の物体には全て重力がはたらきます．このように，ベクトルの和を用いて合力を考えることができます．さて，「力の合成」の説明が終わったので，「力のつりあい」の説明に移ります．１つの物体にはたらいている力の合力の大きさが0になるとき，たとえば，他に，単に床の上で物体が静止しているのも，重力と床からの垂直抗力がつりあっています．力のつりあいについては，以下の事実がよく用いられます．[力のつりあい]　力がつりあっているとき，静止している物体は静止し続け，運動している物体は等速直線運動をする．逆に，物体が静止し続けたり，等速直線運動をしているとき，物体にかかる力はつりあっている．静止し続けることは速度0の等速直線運動をしているといえるので，「静止」を「等速直線運動」に含めて[力のつりあい]　力がつりあっているとき，運動している物体は等速直線運動をする．逆に，物体が等速直線運動を続けるとき，物体にかかる力はつりあっている．といえますね．たとえば，他にも，【摩擦力は物体が動くときと動かないときで考え方が変わります．物体にはたらく合力が0であることと，物体が等速直線運動をすることは同じこと(同値)である．それでは，以下で例題を考えます．下図のように，床の上に物体を置き，静止させる．滑車はBに固定されており，AとCはなめらかに動く滑車を通して糸でつながっている． 重力加速度を$g[\mrm{m/s^2}]$とし，A，B，Cの質量をそれぞれ$m[\mrm{kg}]$, $m'[\mrm{kg}]$, $M[\mrm{kg}]$とする．このとき，A, B, Cおよび床にはたらいている全ての力に関して，「力の名前(張力など)」と「力の大きさ」を明示して書き込め．この問題，単純に見えて意外と難しいですよ．コツとしてはです．それでは解答です．ただし，単位は全て$[\mrm{N}]$です．(物体がくっついていると矢印が書きにくいので，離して描きました)次に，解答の流れです．図を見てみると，意外と多くの力がはたらいていることが分かりますね．なお，糸の張力に関しては，以下の記事を参照してください．【高校物理で考える張力では，単にピンと張った糸だけではなく，滑車を通して物体を引く張力も考えます．滑車はBに固定されているので，Bにそのまま力が伝わります．なお，摩擦力に静止摩擦係数や動摩擦係数は必要ありません．この例題ではそういった条件はないので，単に他の力とつりあうように求めることになります．例えば，BからAにはたらく摩擦力は，Aがつり合うようにはたらくので，大きさ$Mg$の摩擦力が張力と反対向きにはたらきます．また，「AとBの間にはたらく摩擦力」と「滑車にはたらく張力」がつりあっているので，Bと床の間にはたらく摩擦力はありません．このように，垂直抗力も全く同じで，他の力と相殺するようにはたらきます．上でもコツとして書きましたが，物理は力学を理解することが第一歩です．そして，力学を理解するには力がどのように働いているかを理解することが重要です．力がどのようにはたらくか，確実に矢印で描けるようにして下さい．【物体にはたらく力がつり合っていないときには，物体は加速度をもって運動をします．このとき，シェアするフォローする最後までありがとうございました以下の関連記事もいかがですか？記事一覧は こんにちは！今回は力のつり合いと作用反作用の違いについて見ていきましょう。この2つの区別ができないと、頭の中がクチャグチャになってしまうので、しっかり整理してください。復習力のつり合い、作用反作用については以前に記事にしたので読んでください 人工衛星が地球の周りを回り続けるのはなぜ. ゼロから難関大まで！京大博士課程の予備校講師が受験科目を分かりやすく解説しています！フォローする　【SPONSORED LINK】

動いている物体は外から力が加わらないかぎり、いつまでも一直線に同じ速度で動き続け（等速直線運動）、静止している物体は外から力がかからないかぎり永遠に静止しようとします。

力がつりあっていると，静止している物体は静止し続け，運動している物体は等速直線運動をします．逆に，静止している物体は静止し続け，運動している物体は等速直線運動をする物体にはたらく力は力がつりあっています．このことを例を用いて解説します．

中3理科の力と運動を学習します。物体にはたらく力と物体の運動について詳しく学習します。物体の運動には速さが変化する運動、等速直線運動があります。