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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
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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。

力と運動
物体に力がはたらき物体が静止しているとき、物体にはたらく力はどうなっているといえるか。

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)

力と運動のようす

運動と力
運動している物体に次のような力がはたらいているとき、物体の速さはどうなるか。
(1)運動の向きと同じ向きに力がはたらいたとき。
(2)運動の向きと逆向きに力がはたらいたとき。
(3)物体にはたらく力がつり合っていたとき。

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。

斜面上の物体にはたらく力

斜面上の物体にはたらく力
一定の傾きの斜面上を運動している物体が、だんだん速くなる運動をするのはなぜか。理由を答えよ。

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。

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