中3理科「力と運動」物体にはたらく力と運動のようす

中学3年理科。物体にはたらく力と運動のようすについて学習します。

• レベル★★☆☆
• 重要度★★★★
• ポイント：運動の向きと力の向き

力と運動のようす

物体の運動のようすは、物体にはたらく力で決まります。
まずは、静止している物体について考えましょう。静止している物体に力がはたらくと、その力の向きに物体は運動を始めます。しかし、物体にはたらく力がつり合っている場合、その力が打ち消し合い、力がはたらいていないことと同じ状況になるので、物体は静止を続けます。

つまり、物体に力がはたらくと物体は力がはたらいている方向に運動し、力がはたらかない場合は速さが変化しないことになります。

解答つり合っている

運動の向きと力

次に運動している物体に注目します。運動している物体に力がはたらくと、その物体の速さが変わります。

• 運動の向きと同じ向きに力がはたらく
  →だんだん速くなる運動
• 運動の向きと逆向きに力がはたらく
  →だんだん遅くなる運動
• 運動の向きと同じ向きにも、逆向きにも力がはたらかない
  →速さが一定の運動（等速直線運動）

解答（1）だんだん速くなる。
（2）だんだん遅くなる。
（3）一定で変化しない。（等速直線運動を続ける。）

斜面上の物体にはたらく力

斜面上にある物体にも、重力がはたらきます。重力が斜面によって、斜面に垂直な方向の分力と、斜面に平行な方向の分力に分解されます。

このとき、斜面に平行な方向の分力が物体の運動の向きと同じになるので、物体は斜面を下るにつれて、だんだん速くなる運動をします。運動の向きと力の向きが一致するのですね。

解答運動の向きと同じ向きに一定の大きさの力がはたらくから。