中3理科「2力のつり合い」と「作用・反作用」の違い!

中3理科の力学でみんなが間違いやすいものとして、「2力のつり合い」と「作用・反作用」があります。どの力がつり合っていて、どの力が作用・反作用の関係にあるのかわかるよに練習しましょう。

2力のつり合い

2力のつり合いとは、物体にはたらいている2つの力がつり合って、物体が静止をしたり、等速直線運動を続けたりすることです。次の3つの条件を満たせば2力がつり合います。

  • 2力の向きは反対
  • 2力の大きさが等しい
  • 2力は一直線上ではたらく
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1つの物体にはたらく力

つり合っている2力は、1つの物体にはたらいている力です。したがって、つり合っている2力を探すためには一つの物体だけに注目するようにしてください。

例えば、床に物体がおいてあり静止しているとき、物体には次の力がはたらきつり合っています。

  • 地球が物体を引く力(重力)
  • 床が物体を押す力(垂直抗力)

ともに「物体」にはたらいている力だとわかります。

作用・反作用

作用・反作用

作用・反作用の法則は、簡単に言うと、「力はペアになってはたらく」という法則です。力を加えると、必ず同じ大きさの逆向きの力が帰ってくるという法則です。作用の力と、反作用の力は次のような関係があります。

  • 大きさが等しい
  • 向きが反対
  • (作用点が同じ)※重力などは例外

一つの作用点から2つの物体にはたらく力

作用・反作用の関係にある2力は比較的簡単に見つけることができます。力がはたらく点である作用点が同じだからです。その作用点からそれぞれ別の物体に逆向きにはたらいている力を見つければいいのです。

例えば、物体が床に置いてある場合のことを考えてみてください。

  • 物体が床を押す
  • 床も物体を押し返す

「床」にはたらく力と、「物体」にはたらく力になっていますね。

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